Allyltributylstannane ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดยเฉพาะในปฏิกิริยาที่สร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอน ทำหน้าที่เป็นสารเคมีหลักในกระบวนการ allylation ซึ่งนำกลุ่ม allyl เข้าไปในสารอินทรีย์ต่างๆ เช่น สารประกอบคาร์บอนิล ช่วยให้สามารถสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนได้ นอกจากนี้ ยังใช้ในปฏิกิริยา Stille cross-coupling ซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอนสำหรับการสังเคราะห์ยา สารจากธรรมชาติ และโพลิเมอร์ ความเสถียรและปฏิกิริยาที่ดีทำให้เป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าในเคมียารักษาโรคสำหรับการออกแบบและพัฒนาผู้สมัครยา นอกจากนี้ ยังนำไปใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับการปรับเปลี่ยนโพลิเมอร์และสร้างวัสดุขั้นสูงที่มีคุณสมบัติเฉพาะ