其原料和生产工艺与生物乙醇相似，但生物丁醇的蒸汽压力低，与汽油混合时对杂质水的宽容度大，而且腐蚀性较小，与现有的生物燃料相比，能够与汽油达到更高的混合比（混合燃料中可混入20%的丁醇），而无需对车辆进行改造。丁醇还是一种高能量生物燃料，与传统燃料相比，每加仑可支持汽车多走10%的路程，与乙醇相比，可多走30%的路程。
作为一种以生物为原料生产的可再生能源，生物乙醇已广为人们所熟知。随着生物化工技术的不断发展，目前，一种新生代
生物能源——生物丁醇正在进入人们的视野。
2008年2月中旬，在德国汉堡举行的生物燃料研讨会上，美国杜邦公司和
英国石油公司联合宣布，经过12个月的测试，生物丁醇已被证明具有优越的性能，比
乙醇有着更好的应用前景。
杜邦公司此前宣布，已经开发出生产丁醇-1、丁醇-2和丁醇异构体所需的
生物催化剂。杜邦和英国石油公司是于2006年开始联合进行生物丁醇的开发、生产和销售的，目的是为了满足世界不断增长的可再生运输燃料的需求。
和乙醇相比，生物丁醇在燃料性能和经济性方面具有明显的优势。首先，丁醇与汽油的配伍性更好，能够与汽油达到更高的混合比。在不对
汽车发动机进行改造的情况下，乙醇与汽油混合比的极限为10%，而汽油中允许调入的丁醇可以达到20%。其次，丁醇具有较高的能量密度。丁醇分子结构中含有的碳原子数比乙醇多，单位体积能储存更多的能量。测试表明，丁醇能量密度接近汽油，而乙醇的能量密度比汽油低35%。再次，丁醇的蒸汽压力低，能通过管道流动，并且在与汽油混合时对水作为杂质的宽容度大，这使其比乙醇更适合在现有的汽油供应和分销系统中应用。
丁醇可采用与乙醇相似的发酵流程制取。不过，与乙醇相比，丁醇生产的成本要高得多，也就是说，生产丁醇需用较大的蒸发、加热、冷却等设施，投资费用较高。因此，实现生物丁醇商业化的关键是提高原料加工成丁醇的转化率，加快转化过程。这取决于高效生物催化剂的开发和生产工艺设计的优化。
同乙醇一样，生物丁醇传统生产方法也会消耗大量农产品，为此，科学家正在研究利用多种生物基废料生产丁醇的新技术，解决与人争粮的问题。专家表示，以非粮作物为原材料生产生物丁醇是未来发展的方向，将来能源行业可望使用作物纤维素，如谷物秸秆来生产生物丁醇。