Por ello en la descripción práctica de alguna síntesis orgánica a veces se nota el compuesto como n-Bu-Li+.
Tanto en estado sólido como en solución, el BuLi, al igual que otros muchos organo-litios, se presenta como un cluster formado de enlaces covalentes Li-Li e Li-C.
La forma principal es la tetrámera Li4 que describe un tetraedro cuyos vértices son átomos de litio ligados al grupo n-butilo.
Cuando se utiliza BuBr el producto consiste en una solución homogénea que contiene un clúster mixto de BuLi y LiBr.
La estabilidad termodinámica y la volatilidad del butano desplazan el equilibrio hacia el lado de los productos.