tert-Butyl 2-mercaptoacetate ใช้หลัก ๆ เป็นสารตัวกลางในการสังเคราะห์อินทรีย์ มีบทบาทสำคัญในการผลิตเภสัชภัณฑ์และสารเคมีเกษตร กลุ่ม thiol ของมันทำให้มีคุณค่าต่อการสร้างสารประกอบที่มีกำมะถัน ซึ่งมักเป็นส่วนประกอบหลักในยาและสารกำจัดศัตรูพืช นอกจากนี้ ยังใช้ในการปรับแต่งโพลิเมอร์เพื่อเพิ่มคุณสมบัติ เช่น การยึดเกาะและความยืดหยุ่น ในงานวิจัย มันทำหน้าที่เป็นสารทำปฏิกิริยาสำหรับการนำฟังก์ชัน thiol เข้าสู่โมเลกุล ช่วยในการพัฒนาเอนทิตีเคมีใหม่ การประยุกต์ใช้ขยายไปสู่สาขาวิทยาศาสตร์วัสดุ ซึ่งใช้ในการสังเคราะห์สารเคลือบและกาวเฉพาะทางที่มีลักษณะการทำงานที่ดีขึ้น