เบนซิลไตรเมทิลแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแบบถ่ายโอนเฟสในการสังเคราะห์อินทรีย์ สารนี้ช่วยอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนย้ายของสารตั้งต้นระหว่างเฟสที่ไม่ละลายกัน ทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาและผลผลิตเพิ่มขึ้น สารประกอบนี้มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะในปฏิกิริยาการแทนที่นิวคลีโอฟิลิก โดยช่วยถ่ายโอนไอออนลบจากเฟสน้ำไปยังเฟสอินทรีย์ นอกจากนี้ยังใช้ในการเตรียมโพลิเมอร์และเรซินบางชนิด โดยทำหน้าที่เป็นตัวเร่งในกระบวนการพอลิเมอริเซชัน นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์ยาและสารเคมีเกษตร ช่วยในการก่อตัวของโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน ความสามารถในการคงสถานะของสารกลางและปรับปรุงประสิทธิภาพปฏิกิริยาทำให้มีคุณค่าในกระบวนการผลิตเคมีต่างๆ