สารละลายเตตราบิวทิลแอมโมเนียมฟลูออไรด์ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นแหล่งของไอออนฟลูออไรด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับปฏิกิริยาการกำจัดซิลิล (desilylation) ซึ่งช่วยกำจัดกลุ่มป้องกันซิลิลออกจากโมเลกุล ทำให้มีคุณค่าต่อการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อน รวมถึงยาและผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรือสารเคมีในปฏิกิริยาฟลูออรีนที่หลากหลาย ซึ่งช่วยในการนำอะตอมฟลูออรีนเข้าไปในโมเลกุลอินทรีย์ สิ่งนี้มีความสำคัญในพัฒนายาเนื่องจากคุณสมบัติพิเศษที่ฟลูออรีนมอบให้ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปถึงวิทยาศาสตร์วัสดุ โดยใช้ในการเตรียมวัสดุฐานซิลิคอนและการปรับเปลี่ยนพื้นผิว สารละลายนี้ยังถูกนำมาใช้ในเคมีวิเคราะห์สำหรับการเตรียมตัวอย่างและกระบวนการอนุพันธ์