Caracteristicile structurale ale pivalatului de potasiu sunt definite în primul rând de prezența a trei grupări metil și a unei grupări carboxilat în molecula sa. Această structură specifică îi înzestrează mai multe proprietăți unice. În primul rând, prezența celor trei grupări metil creează o piedică sterică semnificativă în jurul grupării carboxil; în consecință, viteza sa de esterificare este relativ lentă, iar esterii rezultați sunt în mod deosebit rezistenți la hidroliză. În al doilea rând, această structură conferă, de asemenea, o solubilitate excelentă compusului, în special în solvenți organici cum ar fi etanolul și dietileterul.
Mai mult, datorită prezenței grupării carboxilat, compusul prezintă un anumit grad de aciditate; este capabil să formeze săruri cu metalele și demonstrează proprietăți corozive. Aceste caracteristici facilitează aplicarea sa pe scară largă în domenii precum chimia sintetică, intermediarii farmaceutici, pesticidele și ca inițiator de polimerizare.
