tert-Butyl isothiocyanate ใช้หลัก ๆ ในงานสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการผลิตสารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิกต่าง ๆ นอกจากนี้ยังใช้ในการพัฒนาสารเคมีเกษตร โดยเฉพาะในการสร้างยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม ใช้ในการสังเคราะห์ยารักษาที่มีศักยภาพ โดยเฉพาะยาที่เล็งเป้าไปที่มะเร็งและโรคอื่น ๆ นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยสำหรับศึกษากลไกทางชีวเคมีและกลไกการยับยั้งเอนไซม์ ความสามารถในการทำปฏิกิริยากับอะมีนและนิวคลิโอไฟล์อื่น ๆ ทำให้มีคุณค่าในการเตรียมอนุพันธ์ไทโอยูเรีย ซึ่งมีประโยชน์หลากหลายในอุตสาหกรรมและการแพทย์ นอกจากนี้ยังนิยมใช้ในงานวิจัยทางเคมีและชีวเคมี โดยเฉพาะในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์และสารตั้งต้นสำหรับการผลิตสารเคมีอื่น ๆ รวมถึงการศึกษาปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับไอโซไทโอไซยาเนต ซึ่งมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางชีวภาพต่าง ๆ และอาจใช้ในการวิเคราะห์ทางเคมีเพื่อตรวจสอบหรือระบุสารต่าง ๆ ในตัวอย่าง