Tris(2-thienyl)phosphine ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในด้านการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดยเฉพาะในฐานะลิแกนด์ในกระบวนการเร่งปฏิกิริยาโลหะทรานซิชัน มันมีบทบาทสำคัญในการอำนวยความสะดวกให้เกิดปฏิกิริยา cross-coupling ต่างๆ เช่น Suzuki-Miyaura และ Heck reactions ซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน คุณสมบัติที่อิเล็กตรอนอุดมสมบูรณ์และคุณสมบัติ steric ทำให้มีประสิทธิภาพในการทำให้ศูนย์โลหะคงตัวและเพิ่มกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยา

ในวิทยาศาสตร์วัสดุ สารประกอบนี้ถูกนำมาใช้ในการพัฒนาเซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์และโพลิเมอร์นำไฟฟ้า การรวมเข้าไปในเมทริกซ์โพลิเมอร์สามารถปรับปรุงคุณสมบัติการขนส่งประจุ ทำให้มีคุณค่าต่อการประยุกต์ใช้ในอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ รวมถึง organic light-emitting diodes (OLEDs) และ photovoltaic devices

นอกจากนี้ Tris(2-thienyl)phosphine ยังถูกนำมาใช้ในเคมีเชิงประสานเพื่อสังเคราะห์คอมเพล็กซ์โลหะที่มีคุณสมบัติทางแสงและอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นเอกลักษณ์ คอมเพล็กซ์เหล่านี้มักถูกสำรวจสำหรับศักยภาพในการเร่งปฏิกิริยา sensing และวัสดุเรืองแสง ความหลากหลายและประสิทธิภาพในแอปพลิเคชันเหล่านี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของมันทั้งในงานวิจัยทางวิชาการและกระบวนการอุตสาหกรรม