เบนซิลไตรบิวทิลแอมโมเนียมคลอไรด์ถูกใช้อย่างแพร่หลายในฐานะตัวเร่งปฏิกิริยาแบบถ่ายโอนเฟส (phase transfer catalyst) ในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยช่วยอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนย้ายสารตั้งต้นระหว่างเฟสที่ไม่ละลายกัน ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาและผลผลิตในกระบวนการต่าง ๆ เช่น การอัลคิลเลชัน การเอสเทอร์การ์ต และการแทนที่นิวคลีโอฟิลิก ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม สารนี้มีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์ส่วนประกอบยาสำคัญ (active pharmaceutical ingredients: APIs) โดยช่วยให้เกิดปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพภายใต้สภาวะอ่อนโยน นอกจากนี้ ยังถูกนำไปใช้ในการผลิตสารเคมีพิเศษ โพลิเมอร์ และสารเคมีเกษตร คุณสมบัติในการทำให้อิมัลชันคงตัวยังทำให้สารนี้มีคุณค่าต่อสูตรผสมสำหรับสารเคลือบ กาว และผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล