ดิเบนโซไทโอฟีนถูกใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ที่มีโครงสร้างซับซ้อน โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมการผลิตยาและวัสดุอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ เช่น ใช้เป็นหน่วยโครงสร้างในสารเรืองแสงหรือวัสดุนำไฟฟ้าในอุปกรณ์ OLED นอกจากนี้ยังมีการศึกษาเพื่อใช้เป็นโมเดลในการกำจัดซัลเฟอร์จากเชื้อเพลิงฟอสซิล เนื่องจากมีโครงสร้างที่คล้ายกับสารประกอบซัลเฟอร์ที่พบในน้ำมันดิบ และมีความต้านทานต่อกระบวนการดีซัลเฟอร์ ทำให้เป็นตัวชี้วัดประสิทธิภาพของกระบวนการกำจัดซัลเฟอร์ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี