koge-og smeltepunkterredit
kogepunktet for neopentan er kun 9,5 liter C, signifikant lavere end for isopentan (27,7 liter C) og normal pentan (36,0 liter C). Derfor er neopentan en gas ved stuetemperatur og atmosfærisk tryk, mens de to andre isomerer er (næppe) væsker.
smeltepunktet for neopentan (-16, 6 liter C) er på den anden side 140 grader højere end for isopentan (-159, 9 liter C) og 110 grader højere end for n-pentan (-129, 8 liter C). Denne anomali er blevet tilskrevet den bedre faststofpakning, der antages at være mulig med det tetraedriske neopentanmolekyle; men denne forklaring er blevet udfordret på grund af, at den har en lavere densitet end de to andre isomerer. Desuden er dens entalpi af fusion lavere end entalpierne af fusion af både n-pentan og isopentan, hvilket indikerer, at dets høje smeltepunkt skyldes en entropieffekt som følge af højere molekylær symmetri. Faktisk er entropien af fusion af neopentan ca.fire gange lavere end for n-pentan og isopentan.
1H NMR-spektrumredit
på grund af neopentans fulde tetrahedrale symmetri er alle protoner kemisk ækvivalente, hvilket fører til et enkelt NMR kemisk skift, der er ren = 0,902, når de opløses i carbontetrachlorid. I denne henseende ligner neopentan sin silananalog, tetramethylsilan, hvis enkelt kemiske skift er nul efter konvention.
symmetrien af neopentanmolekylet kan brydes, hvis nogle hydrogenatomer erstattes af deuteriumatomer. Især hvis hver methylgruppe har et andet antal substituerede atomer (0, 1, 2 og 3), opnår man et chiral molekyle. Chiraliteten i dette tilfælde opstår udelukkende ved massefordelingen af dens kerner, mens elektronfordelingen stadig er i det væsentlige achiral.