Di-N-butylmagnesium เป็นสารประกอบออร์กาโนเมทัลลิกที่มีปฏิกิริยาสูง ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นเบสที่แรงและนิวคลีโอไฟล์ ทำให้มีคุณค่าในการทำปฏิกิริยาเดพรอโตเนชันเพื่อสร้างคาร์บานิออน สารเคมีนี้มักใช้ในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา Grignard ซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอนในโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน นอกจากนี้ยังใช้ในกระบวนการพอลิเมอไรเซชัน โดยเฉพาะการผลิตโพลีโอเลฟิน ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรือโค-ตัวเร่งปฏิกิริยา Di-N-butylmagnesium ยังพบการใช้งานในการสังเคราะห์สารเคมีพิเศษ ยา และสารเคมีเกษตร เนื่องจากความสามารถในการอำนวยการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพ ความสามารถในการทำปฏิกิริยาและความหลากหลายทำให้เป็นส่วนประกอบสำคัญในวิทยาศาสตร์วัสดุขั้นสูงและเคมีอุตสาหกรรม