Poliisobutilena adalah polimer linier jenuh yang khas. Bagian utama rantai molekul tidak mengandung ikatan rangkap, tidak ada rantai samping yang panjang, tidak ada atom karbon asimetris, dan unit struktural dihubungkan dengan urutan yang teratur dari awal hingga akhir.
Dalam keadaan tidak terdeformasi, poliisobutena adalah polimer amorf. Pada suhu kamar, rantai poliisobutena dengan berat molekul tinggi mengkristal selama peregangan, dan di daerah kristal, setiap 8 struktur berulang membentuk struktur rantai heliks. Karena saling bertautan spasial dari dua gugus metil pada atom karbon bergantian dari rantai polimer, rantai polimer tidak menunjukkan model gigi gergaji planar, dan sudut ikatan karbon dalam - CH2- meningkat secara signifikan, mentransformasikannya dari 109,5 derajat dalam bentuk tetrahedral hingga 123 derajat, menghasilkan struktur rantai heliks yang disebutkan di atas.

Menurut bahan baku yang digunakan dalam polimerisasi, polimer yang terbuat dari isobutena murni ( Lebih besar dari atau sama dengan 99%) disebut poliisobutena, sedangkan polimer yang terbuat dari campuran fraksi C4 ringan yang mengandung isobutena, olefin lain (1-butena, cis{ {3}}butena, dan anti-2-butena), dan alkana (n-butana, isobutana) umumnya dikenal sebagai polibutena karena adanya a sejumlah kecil n-butena (Kurang dari atau sama dengan 5%) unit struktural yang tertanam dalam rantai polimer poliisobutenanya. Struktur dan sifat polibutena komersial dan poliisobutena dengan berat molekul yang sama pada dasarnya sama.
Karena reaksi transfer rantai dan reaksi terminasi rantai, rantai poliisobutena biasanya mengandung ikatan rangkap tak jenuh di ujungnya. Menurut struktur kimia ikatan rangkap terminal, poliisobutena dapat dibagi menjadi poliisobutena biasa dan poliisobutena reaktif. Kandungan alfa olefin terminal dari poliisobutena biasa kurang dari 15%, dan struktur lainnya sebagian besar adalah beta olefin dan olefin internal; Poliisobutena reaktif mengacu pada poliisobutena dengan kandungan struktur alfa olefin terminal lebih dari 70%. Poliisobutena reaktif yang tersedia secara komersial biasanya memiliki kandungan struktur alfa olefin lebih dari 80%.
