Phenylbutazon, ein synthetischen Pyrazolon-Derivat, ist chemisch mit dem Aminophenazon (Synonym: Aminopyrin) verwandt. Der chemische Name lautet 4-Butyl-1,2-diphenyl-3,5-pyrazolidinedion und die Summenformel C19H20N2O2, das Molekulargewicht beträgt 308,37. Es ist ein weisses, geruchloses, kristallines Pulver mit einem pKa-Wert von 4,5. In Wasser ist Phenylbutazon schlecht löslich, wohingegen sich in 28 ml Alkohol ein Gramm der Substanz lösen lässt (Plumb 1995a; Windholz 1983a; ChemIndustry.com 2005a). Bei oraler Aufnahme zeigt sich Phenylbutazon erst geschmacklos, entwickelt aber später einen leicht bitteren Nachgeschmack (Plumb 1995a).