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  巴特沃斯濾波器的特點是通頻帶內的頻率響應曲線最大限度平坦,沒有漣波,而在阻頻帶則逐漸下降為零。 在對數波特圖上,從某一邊界角頻率開始,振幅隨著角頻率的增加而線性減少至負無窮。  一階巴特沃斯濾波器的衰減率為每倍頻6 dB,每十倍頻20 dB(所有一階低通濾波器具有相同的歸一化頻率響應)。二階巴特沃斯濾波器的衰減率為每倍頻12 dB、 三階巴特沃斯濾波器的衰減率為每倍頻18 dB、如此類推。巴特沃斯濾波器的振幅是 ω 的一個單調函式,並且也是唯一的無論階數,振幅對角頻率曲線都保持同樣的形狀的濾波器。只不過濾波器階數越高,在阻頻帶振幅衰減速度越快。其他濾波器高階的振幅對角頻率圖和低階數的振幅對角頻率有不同的形狀。

  "n" 階巴特沃斯低通濾波器的增益 formula_1 為:  其中,  可以看出隨著 "n" 趨近於無窮,增益變為一個矩形函式,頻率低於 ω 的會以 formula_3 的增益通過,而頻率高於 ω 的就會被抑制。對於較小的 "n" 值,截止就會變得不十分尖銳。  我們希望能夠(通過拉普拉斯變換)確定傳遞函式 "H(s)",其中 formula_5。根據 formula_6,及拉普拉斯變換在虛軸 formula_7 上的性質 formula_8,若選取 H(s) 滿足:  因此,  "n"階巴特沃斯低通濾波器的振幅和頻率關係可用如下的公式表示:  formula_11  其中:  令截止頻率formula_13), 將上列公式規定一化成為:  formula_14

  令 1/A=formula_15  formula_16  例:在 formula_17 時 formula_15=0.005  A= 200, n=7.6, 取大一號整數,即需要 8 階巴特沃斯濾波器。

  g的頭(2n-1)次導數在"ω = 0"時為零,說明放大率對 ω 是常數。 因此巴特沃斯濾波器又被稱為最平坦的濾波器。

  formula_19 因此,n階巴特沃斯低通濾波器的高頻衰減為每十倍頻20n 分貝。

  k階巴特沃斯濾波器的考爾第一型電子線路圖如下: 其中:

  下圖是巴特沃斯濾波器(左上)和同階I型切比雪夫濾波器(右上)、II型切比雪夫濾波器(左下)、橢圓函式濾波器(右下)的頻率響應圖。  由圖可見,巴特沃斯濾波器的衰減速度比其他型別濾波器緩慢,但十分平坦,沒有幅度變化。
巴特沃斯濾波器是一種通頻帶之頻率響應曲線平坦無漣波的濾波器 (訊號處理)。它也被稱作最大平坦濾波器。這種濾波器最先由英國工程師、物理學家斯替芬·巴特沃斯在1930年發表的論文《濾波器放大器理論研究》中提出的。