Boterzuur is een primair carbonzuur met een zeer onaangename geur.
Het hoort bij de verzadigde vetzuren met een korte keten.
Het bevat 4 koolstofatomen (C4:0).

Volgens de IUPAC wordt boterzuur butaanzuur genoemd, de zouten en esters heten butyraten.

Boterzuur komt voor in boter, met name in ranzig geworden boter (vandaar de naam boterzuur), zweet, veel sterk ruikende kaassoorten en in kwalitatief slechte kuilen kuilgras.
De geur ervan wordt vaak geassocieerd met die van zweetsokken.

Ook in het lichaam komt boterzuur voor, het is bekend dat boterzuur noodzakelijk is voor een gezonde darm.
Zo verkrijgen epitheelcellen in vivo ongeveer 70% van hun energie uit boterzuur en gaat boterzuur de vorming van darmkanker tegen.
In de darmen wordt boterzuur en andere zogenaamde korte-keten vetzuren (azijnzuur, propionzuur) voornamelijk geproduceerd door fermentatie van koolhydraten.

De stof kan goedkoop via een biochemische route geproduceerd worden.
In vetten en olie ontstaat boterzuur in het afbraakproces.
Langere vetzuren worden door enzymen of oxidatie in kleinere moleculen geknipt waarbij butaanzuur als tussenstap ontstaat.

Voor industrieel gebruik wordt boterzuur gemaakt door de gecontroleerde fermentatie van suiker of zetmeel.
Hierbij wordt gebruikgemaakt van de Bacillus subtilis.

Zuiver boterzuur wordt amper gebruikt.
Het is echter een belangrijke uitgangsstof voor de synthese van vele andere verbindingen.
Hoewel de stof zelf erg onaangenaam ruikt, hebben vele esters (een organische verbinding die ontstaat door reactie van een zuur met een alcohol of sacharide) van het zuur juist een zeer aangename geur.

Boterzuur wordt in rioolwaterzuiveringen gebruikt om een betere stikstofverwijdering te verkrijgen.
Vooral in zuiveringsgebieden met veel verdunning (oppervlakte en/of grondwater) wordt er boterzuur toegevoegd om voldoende vuilvracht binnen te nemen.
Dit bevordert de werking van de zuivering.
Een totaal ander 'gebruik': speurhonden zijn zeer gevoelig voor boterzuur.
Het is een van de belangrijkste stoffen bij het volgen van sporen.

In de tuinbouw wordt een verbinding van boterzuur (3-indolylboterzuur) gebruikt als groeiregulator.
Het middel zorgt ervoor dat een stek sneller bewortelt.

Boterzuur (N-Butyric Acid) is de meest asociale geur die toegepast wordt in de karpervisserij.
Boterzuur wordt niet voor niets `The Smell From Hell` genoemd.
Dat het een succesvolle toepassing is, weet men in Engeland al jaren.
Wordt door succesvolle karpervissers vaak gecombineerd met een Pineapple flavour.

Het blijft een genotmiddel dat door “voerboeren” veelvuldig wordt toegepast.
In sigaretten zit het vaak, dat is bij ons bekend.
De kracht ligt in de zuurgraad die beduidend onder het gemiddelde(7) ligt.
In diverse voerindustrieën worden er bacteriën mee bestreden.
Bijvoorbeeld in de pluimvee-industrie.

Het gebruik van boterzuur in de hengelsport is omstreden, het is in de meeste clubs trouwens verboden om het te gebruiken.