Strukturne značilnosti kalijevega pivalata so v prvi vrsti opredeljene s prisotnostjo treh metilnih skupin in ene karboksilatne skupine v njegovi molekuli. Ta posebna struktura mu daje več edinstvenih lastnosti. Prvič, prisotnost treh metilnih skupin ustvari znatno sterično oviro okoli karboksilne skupine; posledično je njegova stopnja zaestrenja relativno počasna, nastali estri pa so izrazito odporni na hidrolizo. Drugič, ta struktura daje spojini tudi odlično topnost, zlasti v organskih topilih, kot sta etanol in dietileter.
Poleg tega ima spojina zaradi prisotnosti karboksilatne skupine določeno stopnjo kislosti; sposoben je tvoriti soli s kovinami in kaže korozivne lastnosti. Te značilnosti olajšajo njegovo široko uporabo na področjih, kot so sintetična kemija, farmacevtski intermediati, pesticidi in kot iniciator polimerizacije.
