Les característiques estructurals del pivalat de potassi es defineixen principalment per la presència de tres grups metil i un grup carboxilat dins de la seva molècula. Aquesta estructura específica li dota de diverses propietats úniques. En primer lloc, la presència dels tres grups metil crea un obstacle estèric important al voltant del grup carboxil; en conseqüència, la seva velocitat d'esterificació és relativament lenta i els èsters resultants són notablement resistents a la hidròlisi. En segon lloc, aquesta estructura també imparteix una excel·lent solubilitat al compost, especialment en dissolvents orgànics com l'etanol i l'èter dietílic.
A més, a causa de la presència del grup carboxilat, el compost presenta un cert grau d'acidesa; és capaç de formar sals amb metalls i demostra propietats corrosives. Aquestes característiques faciliten la seva aplicació generalitzada en camps com la química sintètica, els intermedis farmacèutics, els pesticides i com a iniciador de polimerització.
