ไอโซบิวทีริกแอซิดใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มเป็นสารแต่งกลิ่นรส เนื่องจากมีกลิ่นฉุนและรสเปรี้ยว มักนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์นม อาหารอบ และขนมหวานเพื่อเสริมสร้างโปรไฟล์รสชาติ ในอุตสาหกรรมน้ำหอม ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบหลักในการสังเคราะห์เอสเทอร์ ซึ่งใช้ในน้ำหอมและผลิตภัณฑ์ที่มีกลิ่น นอกจากนี้ ไอโซบิวทีริกแอซิดยังใช้ในการผลิตยา โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางในการสังเคราะห์ยาและสารออกฤทธิ์ต่างๆ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่การผลิตพลาสติก เรซิน และสารเคลือบผิว ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นหรือสารเติมแต่งเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุ ในภาคเกษตร ใช้เป็นส่วนประกอบในอาหารสัตว์เพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตและปรับปรุงการย่อยอาหาร