MTBE的性质可以从物理和化学两个层面来看：
外观与气味：无色透明液体，具有特有的醚样气味。
沸点：55.2 °C。相对较低的沸点使其具有良好的挥发性。
溶解性：
与水：微溶于水（约4.8 g/100 mL at 20 °C）。
与**溶剂：可与汽油、苯、醇、醚等大多数**溶剂完全互溶。
密度：约0.74 g/cm³。比水轻，不溶于水，会漂浮在水面上。
辛烷值：研究法辛烷值（RON）高达117，马达法辛烷值（MON）为101。这是一个非常重要的性质，是其作为汽油添加剂的关键原因。
挥发性：蒸汽压较高，易挥发。
稳定性：化学性质相对稳定，不易发生自氧化反应。
反应性：作为一种醚，在强酸和高温条件下会发生分解，生成甲醇和异丁烯。
含氧量：分子中含有氧原子（18.2%的氧含量），属于含氧燃料。这可以促进燃料更充分地燃烧。
MTBE*主要的用途是作为汽油添加剂，其应用几乎占据了**MTBE产量的95%以上。
提高汽油辛烷值（主要用途）
替代四乙基铅：历史上，为了提高汽油的抗爆震性能（即提高辛烷值），广泛使用有毒的四乙基铅。由于铅对环境和健康的严重危害，各国开始逐步禁用含铅汽油。MTBE因其高辛烷值和无铅的特性，成为理想的替代品，推动了“无铅化”汽油的进程。
经济高效：与重整油、烷基化油等其他高辛烷值组分相比，MTBE的生产成本相对较低，添加效率高，是调配高标号汽油（如95#，98#）的关键组分。
改善燃烧效率，减少污染物排放
含氧特性：MTBE分子中的氧能使汽油在发动机气缸内燃烧得更充分，显著减少因燃烧不完全而产生的一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）的排放。这在冬季或寒冷地区对减少汽车冷启动时的排放尤为有效。
许多国家和地区曾强制推行“含氧汽油”以改善空气质量，MTBE是当时可以选择的含氧化合物。
其他用途
化学溶剂：可用于萃取、反应介质等领域。
化学中间体：可分解生产高纯度的异丁烯，用于生产其他化学品（如甲基丙烯酸甲酯MMA）。
医药合成：在少数医药产品的合成中作为原料或溶剂。
