Polyisobutylene là một loại polymer tuyến tính bão hòa điển hình. Phần chính của chuỗi phân tử không chứa liên kết đôi, không có chuỗi bên dài, không có nguyên tử cacbon bất đối xứng và các đơn vị cấu trúc được kết nối bằng một trình tự đều đặn từ đầu đến cuối.
Ở trạng thái không bị biến dạng, polyisobutene là một polyme vô định hình. Ở nhiệt độ phòng, chuỗi polyisobutene có trọng lượng phân tử cao kết tinh trong quá trình kéo dài và trong vùng kết tinh, cứ 8 cấu trúc lặp lại để tạo thành cấu trúc chuỗi xoắn ốc. Do sự liên kết không gian của hai nhóm metyl trên các nguyên tử cacbon xen kẽ của chuỗi polyme nên chuỗi polyme không thể hiện mô hình răng cưa phẳng và góc liên kết của cacbon trong -CH2- tăng lên đáng kể, biến đổi từ 109,5 độ ở dạng tứ diện đến 123 độ, tạo thành cấu trúc chuỗi xoắn ốc nói trên.
Theo nguyên liệu thô được sử dụng trong quá trình trùng hợp, các polyme được tạo ra từ isobutene tinh khiết ( Lớn hơn hoặc bằng 99%) được gọi là polyisobutene, trong khi các polyme được tạo ra từ các phân đoạn C4 nhẹ hỗn hợp có chứa isobutene, các olefin khác (1-butene, cis{ {3}}butene và anti{4}}butene) và ankan (n-butane, isobutane) thường được gọi là polybutene do có một lượng nhỏ n-butene ( Nhỏ hơn hoặc bằng 5% ) các đơn vị cấu trúc được gắn vào chuỗi polyme polyisobutene của chúng. Cấu trúc và tính chất của polybutene và polyisobutene thương mại có cùng trọng lượng phân tử về cơ bản là giống nhau.
Do phản ứng chuyển chuỗi và phản ứng kết thúc chuỗi, chuỗi polyisobutene thường chứa liên kết đôi không bão hòa ở đầu của chúng. Theo cấu trúc hóa học của liên kết đôi cuối cùng, polyisobutene có thể được chia thành polyisobutene thông thường và polyisobutene phản ứng. Hàm lượng alpha olefin cuối cùng của polyisobutene thông thường nhỏ hơn 15% và các cấu trúc khác chủ yếu là beta olefin và olefin bên trong; Polyisobutene phản ứng dùng để chỉ polyisobutene có hàm lượng cấu trúc alpha olefin cuối cùng trên 70%. Polyisobutene phản ứng có bán trên thị trường thường có hàm lượng cấu trúc alpha olefin trên 80%.