Aunque el compuesto original no se ha aislado, algunos derivados sustituidos son robustos y una sola molécula de ciclobutadieno es bastante estable.

Luego generalmente se puede separar del centro metálico oxidativamente (por ejemplo, por nitrato de cerio (IV)).

Su estructura rectangular es el resultado del efecto Jahn-Teller, que distorsiona la molécula, convirtiendo el triplete en un estado fundamental de singlete.

En principio, el ciclobutadieno podría asumir una geometría cuadrada sin distorsión, si adopta un estado de spin triple.

Si bien es una posibilidad teórica, la forma de triplete del ciclobutadieno original y sus derivados sustituidos se mantuvo esquiva durante décadas.