เมทิล 2-ไฮดรอกซี-3,3-ไดเมทิลบิวเทโนเอต ใช้หลักๆ เป็นสารกลางในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ต่างๆ มีบทบาทสำคัญในการผลิตน้ำหอมและสารปรุงแต่งกลิ่นรส ซึ่งช่วยสร้างโปรไฟล์กลิ่นหอมที่เป็นเอกลักษณ์ในน้ำหอม เครื่องสำอาง และผลิตภัณฑ์อาหาร นอกจากนี้ ยังใช้ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมสำหรับการพัฒนาส่วนผสมออกฤทธิ์บางชนิด โดยเฉพาะในการปรุงยาที่ต้องการคุณสมบัติเอสเตอร์เฉพาะ โครงสร้างทางเคมีของมันยังมีคุณค่าในการวิจัยและพัฒนาเพื่อสำรวจเส้นทางสังเคราะห์ใหม่และปฏิกิริยาเคมี