tert-Butoxytrimethylsilane ใช้เป็นสารสไลเลติ้ง (silylating agent) ในกระบวนการสังเคราะห์สารเคมีอินทรีย์ โดยเฉพาะในการป้องกันกลุ่มฟังก์ชันไฮดรอกซิล (hydroxyl group protection) ในโมเลกุลอินทรีย์ โดยทั่วไปใช้ภายใต้สภาวะมีตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อสร้างเอเทอร์ไตรเมทิลซิลิล (trimethylsilyl ethers) ที่เสถียร ป้องกันปฏิกิริยาที่ไม่ต้องการระหว่างการสังเคราะห์ นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารตั้งต้นในกระบวนการผลิตซิลิโคนและวัสดุเชิงพอลิเมอร์อื่น ๆ ที่ต้องการคุณสมบัติเฉพาะทาง เช่น ความทนทานต่อความร้อนและสารเคมี อีกทั้งยังมีบทบาทในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ใช้ในการเคลือบพื้นผิวเพื่อปรับปรุงความต้านทานต่อความชื้นและเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์