Hexadecylphosphonic acid ใช้อย่างแพร่หลายเป็นสารปรับปรุงพื้นผิวในวิทยาศาสตร์วัสดุ โดยเฉพาะสำหรับการเสริมคุณสมบัติของโลหะออกไซด์และอนุภาคนาโน ใช้ในการสร้างชั้นโมโนเลเยอร์แบบประกอบตัวเอง (SAMs) บนพื้นผิว เพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน การยึดเกาะ และสมบัติกันน้ำ ในสาขานาโนเทคโนโลยี ทำหน้าที่เป็นสารทำให้คงตัวสำหรับอนุภาคนาโน เพื่อให้การกระจายตัวสม่ำเสมอและป้องกันการรวมกลุ่ม นอกจากนี้ ยังใช้ในการพัฒนาน้ำมันหล่อลื่นและสารเคลือบ ซึ่งให้ความต้านทานการสึกหรอดีเยี่ยมและลดแรงเสียดทาน ความสามารถในการก่อตัวพันธะที่แข็งแรงกับพื้นผิวโลหะทำให้มีคุณค่าในการผลิตวัสดุขั้นสูงสำหรับอิเล็กทรอนิกส์ เซ็นเซอร์ และการประยุกต์ใช้ทางชีวการแพทย์