Можна вважати, що молекула валеріанового ангідриду утворена зв’язком двох валерільних груп (CH3(CH₂)3CO-) через атом кисню. Його молекулярна маса становить приблизно 186,22 г/моль (розраховується як *n*-валеріановий ангідрид). За стандартної температури та тиску валеріановий ангідрид зазвичай виглядає як безбарвна або блідо-жовта рідина. Він має більшу щільність, ніж вода; він нерозчинний у воді, але розчинний у різних звичайних органічних розчинниках, таких як етанол. Його температура кипіння відносно висока, і він схильний до розкладання під час дистиляції при атмосферному тиску.
Валеріановий ангідрид — органічна сполука, що відноситься до класу ангідридів карбонових кислот. Він являє собою ангідридну форму валеріанової кислоти (молекулярна формула: CH3(CH₂)3COOH). Ангідриди кислот - це сполуки, що утворюються в результаті дегідратації та конденсації двох молекул карбонової кислоти.
