สารละลายโพแทสเซียมเทิร์ต-เพนท็อกไซด์ ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นเบสที่แรงในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในปฏิกิริยาการกำจัดโปรตอนเพื่อสร้างคาร์บานิออน มีประสิทธิภาพในการเตรียมตัวเร่งกริกนาร์ดและสารประกอบออร์กาโนเมทัลลิกอื่นๆ ซึ่งความเป็นเบสสูงช่วยให้กำจัดโปรตอนจากสารตั้งต้นที่เป็นกรดอ่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ สารละลายนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์ยา สารเคมีเกษตร และสารเคมีพิเศษ ซึ่งการควบคุมสภาวะปฏิกิริยาอย่างแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นตัวเร่งหรือตัวเรย์เจนต์ในกระบวนการพอลิเมอไรเซชันและปฏิกิริยาเอสเทอร์รีฟิเคชัน การใช้ในระบบที่ไม่ใช่น้ำเป็นที่นิยมเนื่องจากความสามารถในการละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ ทำให้เหมาะสำหรับปฏิกิริยาที่ต้องการสภาวะแห้งสนิท การจัดการอย่างเหมาะสมจำเป็นเนื่องจากความตอบสนองต่อความชื้นและอากาศ