Butan jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie i ma rozpuszczalność 61 miligramów na litr w temperaturze 20 stopni Celsjusza. Jednak rozpuszczalność butanu w wodzie można znacznie zwiększyć przez obniżenie temperatury wody.
Butan, podobnie jak inne alkany, jest prawie całkowicie nierozpuszczalny w wodzie i innych polarnych rozpuszczalnikach. To dlatego, że butan jest niepolarny; wiązania wodorowe, które pomagają wodzie rozpuszczać związki jonowe, takie jak sole, nie są w stanie oddziaływać na niepolarne wiązania butanu.
Dla porównania, chlorek sodu ma rozpuszczalność 359 gramów na litr w temperaturze 20 stopni Celsjusza, rozpuszczalność kilka tysięcy razy większą niż butan.