Kaliumpivalaatin rakenteelliset ominaisuudet määritellään ensisijaisesti kolmen metyyliryhmän ja yhden karboksylaattiryhmän läsnäolon perusteella sen molekyylissä. Tämä erityinen rakenne antaa sille useita ainutlaatuisia ominaisuuksia. Ensinnäkin kolmen metyyliryhmän läsnäolo luo merkittävän steerisen esteen karboksyyliryhmän ympärille; näin ollen sen esteröitymisnopeus on suhteellisen hidas, ja tuloksena olevat esterit ovat huomattavan vastustuskykyisiä hydrolyysille. Toiseksi tämä rakenne antaa yhdisteelle myös erinomaisen liukoisuuden, erityisesti orgaanisiin liuottimiin, kuten etanoliin ja dietyylieetteriin.
Lisäksi karboksylaattiryhmän läsnäolon vuoksi yhdisteellä on tietty happamuusaste; se pystyy muodostamaan suoloja metallien kanssa ja sillä on syövyttäviä ominaisuuksia. Nämä ominaisuudet helpottavat sen laajaa käyttöä sellaisilla aloilla kuin synteettinen kemia, farmaseuttiset välituotteet, torjunta-aineet ja polymeroinnin initiaattorina.
