Tetrabutylammonium chloride (TBAC) ใช้เป็นสารช่วยในการถ่ายโอนเฟส (phase transfer catalyst) ในปฏิกิริยาเคมีหลายประเภท โดยเฉพาะในปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ที่ไม่สามารถผสมกันได้ง่าย TBAC ช่วยให้สารเหล่านี้สามารถทำปฏิกิริยาได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้ยังใช้ในกระบวนการสังเคราะห์สารเคมีต่างๆ เช่น การผลิตโพลีเมอร์ การสังเคราะห์ยา และการผลิตสารเคมีเกษตรกรรม ในทางอุตสาหกรรม TBAC ยังถูกนำมาใช้เป็นสารเติมแต่งในกระบวนการอิเล็กโทรไลต์สำหรับแบตเตอรี่และตัวเก็บประจุ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความเสถียรของอุปกรณ์เหล่านี้ นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้ในงานวิจัยทางเคมีวิเคราะห์ เช่น การศึกษาโครงสร้างและพฤติกรรมของโมเลกุลในสารละลาย TBAC ยังมีบทบาทสำคัญในกระบวนการแยกสารและการสกัด โดยเฉพาะในเทคนิคการสกัดของเหลว-ของเหลว ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการแยกสารเป้าหมายออกจากส่วนผสมที่ซับซ้อน