正丁醇是多种涂料的溶剂和制增塑剂邻苯二甲酸二丁酯（见邻苯二甲酸酯）的原料，也用于制造丙烯酸丁酯、醋酸丁酯、乙二醇丁醚以及作为有机合成中间体和生物化学药的萃取剂，还用于制造表面活性剂。

丁醇最早由法国人C.-A. 孚兹于1852年从发酵过程制酒精所得的杂醇油中发现。1913年，英国斯特兰奇－格拉哈姆公司首先以玉米为原料经发酵过程生产丙酮，正丁醇则作为主要副产物。以后，由于正丁醇需求量增加，发酵法工厂改以生产正丁醇为主，丙酮、乙醇作为副产物。第二次世界大战期间，德国鲁尔化学公司用丙烯羰基合成法生产正丁醇。50年代石油化工兴起，合成法制正丁醇发展迅速，尤以丙烯羰基合成法最快。

工业制法
正丁醇的工业制法主要有发酵法、丙烯羰基合成法和乙醛醇醛缩合法三种。此外，由乙烯制高级脂肪醇时也副产正丁醇。

发酵法
以谷物（玉米、玉米芯、黑麦、小麦）淀粉为原料，加水混合成醪液，经蒸煮杀菌，加入纯丙酮丁醇菌，在36～37°C 进行发酵，发酵醪液经精馏分离得到正丁醇、丙酮和乙醇。也可采用糖蜜作原料。

羰基合成法
丙烯、一氧化碳和氢经钴或铑催化剂(见络合催化剂) 羰基合成反应生成正丁醛和异丁醛，经加氢得正丁醇和异丁醇。
在用钴催化剂时, 反应在10～20MPa 和约130～160°C 下进行, 生成的正丁醛与异丁醛之比约为3。1976年开始在工业上应用的铑络合物催化剂, 使反应可在0.7～3MPa 和80～120°C 下进行，正丁醛与异丁醛之比达到8～16。

醇醛缩合法
由两个分子乙醛，经缩合并脱水，可制得巴豆醛：
巴豆醛在镍铬催化剂存在下于180°C 和0.2MPa 加氢生成正丁醇。
CH3CH=CHCHO+2H2─→CH3CH2CH2CH2OH
在以上三种方法中，丙烯羰基合成法由于原料易得、羰基化工艺压力已相对降低、产物正丁醇与异丁醇之比提高以及可同时联产或专门生产2－乙基己醇等优点, 已成为正丁醇最重要的生产方法。
由于正丁醇属低毒类产品，所以在包装及贮运方面也要特别注意，如果不慎吸入，将会出现红细胞数减少、全身不适等症状。