ไอโซบิวทิริกแอซิดถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มเป็นสารแต่งกลิ่นรส เนื่องจากมีกลิ่นฉุนและรสเปรี้ยวที่เข้มข้น มักเติมลงในชีส เนย และผลิตภัณฑ์นมอื่นๆ เพื่อเสริมรสชาติ ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม ใช้เป็นสารกลางในการสังเคราะห์ยาต่างๆ และส่วนผสมยาสำคัญ นอกจากนี้ ไอโซบิวทิริกแอซิดยังใช้ในการผลิตเอสเทอร์ ซึ่งมีความสำคัญในการผลิตน้ำหอม กลิ่นหอม และตัวทำละลาย สารอนุพันธ์ของมันยังถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมเคมีสำหรับการสังเคราะห์พลาสติกไซเซอร์ สีเคลือบ และเรซิน