Las características estructurales del pivalato de potasio se definen principalmente por la presencia de tres grupos metilo y un grupo carboxilato dentro de su molécula. Esta estructura específica le confiere varias propiedades únicas. Primero, la presencia de los tres grupos metilo crea un impedimento estérico significativo alrededor del grupo carboxilo; en consecuencia, su velocidad de esterificación es relativamente lenta y los ésteres resultantes son notablemente resistentes a la hidrólisis. En segundo lugar, esta estructura también confiere una excelente solubilidad al compuesto, particularmente en disolventes orgánicos como etanol y éter dietílico.
Además, debido a la presencia del grupo carboxilato, el compuesto presenta un cierto grado de acidez; es capaz de formar sales con metales y demuestra propiedades corrosivas. Estas características facilitan su aplicación generalizada en campos como la química sintética, productos intermedios farmacéuticos, pesticidas y como iniciador de polimerización.
