ออกไซด์ของไตรบิวทิลฟอสฟีนถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นสาร стабилизаторในการผลิตโพลิเมอร์และพลาสติก เพื่อเพิ่มความทนทานและความต้านทานต่อการย่อยสลาย ทำหน้าที่เป็นสารสกัดที่มีประสิทธิภาพในกระบวนการสกัดด้วยตัวทำละลาย โดยเฉพาะสำหรับการแยกและทำให้โลหะบริสุทธิ์ เช่น ยูเรเนียมและธาตุหายาก ในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรือลิแกนด์ สนับสนุนปฏิกิริยาเคมีต่างๆ รวมถึงการก่อตัวของพันธะคาร์บอน-คาร์บอน นอกจากนี้ ยังใช้ในการเตรียมสารเคลือบและกาว เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความเสถียรภายใต้สภาวะสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกัน บทบาทในการสังเคราะห์ยาและสารเคมีเกษตรก็มีความสำคัญ โดยช่วยในการสร้างโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน