กรด 2-บิวทิลซัคซินิก ถูกใช้เป็นหลักเป็นสารกลางในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ต่างๆ รวมถึงโพลิเมอร์และเรซิน มีบทบาทในการผลิตพลาสติไซเซอร์ ซึ่งถูกเติมลงในวัสดุเช่น PVC เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นและความทนทาน นอกจากนี้ยังถูกนำมาใช้ในการผลิตสารเคลือบผิวและกาว ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและความเสถียร ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการพัฒนายาและสารออกฤทธิ์ทางเภสัชกรรม การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่ด้านน้ำมันหล่อลื่น ซึ่งช่วยเสริมคุณสมบัติของน้ำมันสังเคราะห์