p-Tolyl sulfoxide ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะสารกลางหรือตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาเคมีต่างๆ มีคุณค่าอย่างยิ่งในการเตรียมเภสัชภัณฑ์และสารเคมีเกษตร เนื่องจากสามารถทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น สารนี้ยังนำไปใช้ในสังเคราะห์แบบอะซิมเมตริก โดยทำหน้าที่เป็นสารช่วยชิรัลเพื่อเหนี่ยวนำสเตอรีโอเซเลกทิวิตีในการก่อตัวของเอ็นแอนติโอเมอร์เฉพาะ นอกจากนี้ p-Tolyl sulfoxide ยังนำไปใช้ในการพัฒนาลิแกนด์สำหรับกระบวนการเร่งปฏิกิริยา เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความเลือกของปฏิกิริยาที่เร่งด้วยโลหะ บทบาทของมันในการสังเคราะห์ซัลฟอกไซด์และซัลโฟนยังขยายการใช้งานในวิทยาศาสตร์วัสดุและเคมีโพลิเมอร์