T-Butyldicyclohexylphosphine ใช้เป็นลิแกนด์ในกระบวนการเร่งปฏิกิริยาด้วยโลหะทรานซิชัน โดยเฉพาะในปฏิกิริยา cross-coupling เช่น Suzuki-Miyaura และ Heck reactions ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาเนื่องจากมีขนาดโมเลกุลที่ใหญ่และคุณสมบัติบริจาคอิเล็กตรอน ใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เภสัชภัณฑ์เพื่อสร้างโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน นอกจากนี้ยังนำไปใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับพัฒนาโพลิเมอร์ขั้นสูงและนาโนวัสดุ ความเสถียรและปฏิกิริยาของมันทำให้มีคุณค่าในการสังเคราะห์แบบอะซิมเมตริกเพื่อผลิตสารประกอบที่มีเอนานติโอเมอร์บริสุทธิ์