丁基橡胶的分子主链周围有密集的侧甲基，分子链柔顺性差，结构紧密，因此其气密性是所有橡胶中最好的。丁基橡胶具有优良的化学稳定性、耐水性、高绝缘性、耐酸碱性、耐腐蚀性。丁基橡胶在交变应力下，因分子链内阻大，使振幅衰减较快，所以吸收冲击或震动的效果良好，它在-30~150℃的温度范围内能保持良好的减震性。

丁基橡胶具有突出的气密性和耐热性，所以其最大用途是制造充气轮胎的内胎和无内胎轮胎的气密层，其耗量约占丁基橡胶总耗量的70％以上。又由于丁基橡胶的化学稳定性高，还用于制造水胎、风胎和胶囊。用丁基橡胶制造轮胎外胎时，吸收震动好、行车平稳、无噪声，对路面抓着力大，牵引与制动性能好。

丁基橡胶还可用于制造耐酸碱腐蚀制品及化工耐腐蚀容器衬里，并极适宜制作各种电绝缘材料，高、中、低压电缆的绝缘层及包皮胶。丁基橡胶还可用于制造各种耐热、耐水的密封垫片、蒸汽软管和防震缓冲器材，此外丁基橡胶还可以用于防水建材、道路填缝、蜡添加剂和聚烯烃改性剂等。