La molécule d'anhydride valérique peut être considérée comme étant formée par la liaison de deux groupes valéryle (CH₃(CH₂)₃CO-) via un atome d'oxygène. Son poids moléculaire est d'environ 186,22 g/mol (calculé en *n*-anhydride valérique). À température et pression standard, l'anhydride valérique apparaît généralement sous la forme d'un liquide incolore ou jaune pâle. Il possède une densité supérieure à celle de l'eau ; il est insoluble dans l'eau mais soluble dans divers solvants organiques courants, tels que l'éthanol. Son point d'ébullition est relativement élevé et il est sujet à la décomposition lors de la distillation à pression atmosphérique.
L'anhydride valérique est un composé organique appartenant à la classe des anhydrides d'acide carboxylique. Il représente la forme anhydride de l'acide valérique (formule moléculaire : CH₃(CH₂)₃COOH). Les anhydrides d'acide sont des composés formés par la déshydratation et la condensation de deux molécules d'acide carboxylique.
