กรด 2-เมทิลบิวทริก ใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มเป็นสารแต่งกลิ่นรส เนื่องจากมีกลิ่นฉุนรุนแรงคล้ายชีสหรือเนยเหม็นอับ ช่วยเสริมรสชาติให้กับผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ผลิตภัณฑ์นม อาหารอบ และของว่างรสเค็ม ในอุตสาหกรรมน้ำหอม ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบหลักในการสร้างกลิ่นหอมซับซ้อนสำหรับน้ำหอมและเครื่องสำอาง นอกจากนี้ ยังใช้ในการสังเคราะห์เอสเตอร์ ซึ่งนำไปใช้ในกลิ่นรสและกลิ่นเทียม การประยุกต์ใช้ยังขยายไปถึงภาคเภสัชกรรม ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารกลางในการผลิตยาบางชนิด