สารละลาย sec-Butylmagnesium chloride ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะรีเอเจนต์ Grignard ซึ่งมีคุณค่าอย่างยิ่งในการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอน เพื่อผลิตโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน รีเอเจนต์นี้มักใช้ในการสังเคราะห์แอลกอฮอล์โดยการทำปฏิกิริยากับสารประกอบคาร์บอนิล เช่น อัลดีไฮด์ คีโตน และเอสเตอร์ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการเตรียมกรดคาร์บอกซิลิก เช่น โดยการทำปฏิกิริยากับ CO2 ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม ใช้ในการเตรียมสารตั้งต้นสำหรับการพัฒนายา นอกจากนี้ยังมีบทบาทในการผลิตเคมีภัณฑ์ละเอียดและสารเคมีเกษตร ซึ่งต้องการปฏิกิริยาที่แม่นยำและควบคุมได้ การนำไปใช้ในกระบวนการพอลิเมอไรเซชันยังแสดงถึงความหลากหลายในการสร้างพอลิเมอร์และวัสดุเฉพาะทาง