Een butylgroep is in de organische chemie een functionele groep, bestaande uit 4 koolstofatomen en 9 waterstofatomen. Het is de vierde in de rij van alkylgroepen. Om de functionele groep aan te duiden worden diverse notaties gebruikt:
De naam van de groep is gebaseerd op het feit dat er vier koolstofatomen in voorkomen, net als in butaan. Het prefix but- is afgeleid uit het Latijnse butyrum, dat boter betekent. Boterzuur is de gebruikelijke naam voor butaanzuur. Zouten en esters van boterzuur heten butyraten.