2,3-Butanedithiol ถูกใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน กลุ่ม thiol สองกลุ่มทำให้เป็นสารเคมีที่มีคุณค่าต่อการสร้างสารประกอบที่มีกำมะถัน ซึ่งมักใช้ในการผลิตยา สารเคมีเกษตร และสารเคมีพิเศษ นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นลิแกนด์ในเคมีเชิงประสาน ซึ่งสามารถจับกับศูนย์โลหะเพื่อสร้างคอมเพล็กซ์ที่เสถียรสำหรับการใช้งานทางเร่งปฏิกิริยา ในด้านวิทยาศาสตร์วัสดุ ถูกนำมาใช้ในการปรับเปลี่ยนพื้นผิว โดยเฉพาะการสร้างชั้นโมเลกุลประกอบตัวเอง (SAMs) บนทองหรือโลหะอื่นๆ ซึ่งมีประโยชน์ในเทคโนโลยีนาโนและการพัฒนาเซ็นเซอร์ กลิ่นที่แรงยังทำให้เหมาะสำหรับใช้ในสูตรสารให้กลิ่น โดยเฉพาะในระบบตรวจจับการรั่วไหลของก๊าซ