Полиизобутилен је типичан засићени линеарни полимер. Главно тело молекуларног ланца не садржи двоструке везе, нема дугих бочних ланаца, нема асиметричних атома угљеника, а структурне јединице су повезане правилним низом од почетка до краја.
У свом недеформисаном стању, полиизобутен је аморфни полимер. На собној температури, ланци полиизобутена високе молекулске тежине кристалишу током истезања, а у кристалном региону, сваких 8 структура се понавља да формирају спиралну структуру ланца. Због просторног преплитања две метил групе на наизменичним атомима угљеника у полимерном ланцу, полимерни ланац не показује раван модел тестерасте, а угао везе угљеника у - ЦХ2- се значајно повећава, трансформишући од 109,5 степена у тетраедарском облику до 123 степена, што резултира горе поменутом спиралном структуром ланца.
Према сировинама које се користе у полимеризацији, полимери направљени од чистог изобутена (већи или једнаки 99%) називају се полиизобутен, док полимери направљени од мешаних лаких Ц4 фракција које садрже изобутен, друге олефине (1-бутен, цис{ {3}}бутен и анти-2-бутен) и алкани (н-бутан, изобутан) су обично познати као полибутен због присуства мале количине н-бутена (мање или једнако 5% ) структурне јединице уграђене у њихове полиизобутенске полимерне ланце. Структура и својства комерцијалног полибутена и полиизобутена са истом молекулском тежином су у основи исте.
Због реакција преноса ланца и реакција прекида ланца, полиизобутенски ланци обично садрже незасићене двоструке везе на својим крајевима. Према хемијској структури терминалне двоструке везе, полиизобутен се може поделити на обични полиизобутен и реактивни полиизобутен. Терминални садржај алфа олефина обичног полиизобутена је мањи од 15%, а остале структуре су углавном бета олефини и унутрашњи олефини; Реактивни полиизобутен се односи на полиизобутен са садржајем терминалне алфа олефинске структуре од преко 70%. Комерцијално доступан реактивни полиизобутен типично има садржај структуре алфа олефина од преко 80%.