กรด 4-(ฟีนิลทีโอ)บิวเทโนอิก ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารกลางในการผลิตยาและสารเคมีเกษตรต่างๆ โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ของมันช่วยให้ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการสังเคราะห์โมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโมเลกุลที่ต้องการรวมกลุ่มที่มีธาตุกำมะถัน ในงานวิจัยทางเภสัชกรรม มันถูกนำมาใช้ในการพัฒนาสารประกอบที่มีคุณสมบัติบำบัดที่เป็นไปได้ เช่น สารต้านการอักเสบหรือสารต้านจุลินทรีย์ นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการเตรียมสารเคมีละเอียดและวัสดุพิเศษ ซึ่งความตอบสนองและกลุ่มฟังก์ชันของมันช่วยให้สามารถสร้างผลิตภัณฑ์ที่ปรับแต่งได้ตามความต้องการอุตสาหกรรมเฉพาะ