tert-Butyl peroxide (Luperox DI) ใช้หลักๆ เป็นตัวเริ่มต้นปฏิกิริยา (initiator) ในการพอลิเมอไรเซชันเพื่อผลิตโพลิเมอร์ เช่น พอลิเอทิลีนและพอลิสไตรีน โดยช่วยเริ่มต้นปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบเรดิคอล เนื่องจากสามารถย่อยสลายเป็นอนุมูลอิสระที่อุณหภูมิสูง ใช้กันทั่วไปในการผลิตพลาสติก เรซิน และยางสังเคราะห์ นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารเชื่อมขวาง (cross-linking agent) ในการวัลคาไนเซชันของยางเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความยืดหยุ่น นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นสารยึดตัว (curing agent) สำหรับเรซินเทอร์โมเซ็ตติ้งในสารเคลือบและกาว บทบาทในสังเคราะห์อินทรีย์รวมถึงการเป็นสารออกซิไดซ์ในปฏิกิริยาเคมีต่างๆ