O-Benzoyl-N-tert-butylhydroxylamine Hydrochloride ใช้หลัก ๆ ในวิเคราะห์อินทรีย์เป็นรีเอเจนต์สำหรับการสร้างไนทрокซิลเรดิคอล (nitroxyl radicals) ซึ่งเป็นอินเทอร์มีเดียตที่จำเป็นในปฏิกิริยาเคมีต่าง ๆ สารนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการเตรียมฟรีเรดิคอลที่เสถียรซึ่งใช้ในการศึกษากลไกปฏิกิริยาและในการพัฒนาเทคนิค spin-labeling สำหรับระบบชีวภาพ นอกจากนี้ สารประกอบนี้ยังพบการใช้งานในเคมีโพลิเมอร์ ซึ่งช่วยในกระบวนการพอลิเมอไรเซชันที่ควบคุมได้ เพื่อให้ได้โพลิเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลและโครงสร้างเฉพาะ บทบาทของมันในการสังเคราะห์เภสัชภัณฑ์และสารเคมีเกษตรก็ควรกล่าวถึง เนื่องจากช่วยในการนำกลุ่มฟังก์ชันที่สำคัญสำหรับกิจกรรมทางชีวภาพของสารประกอบเหล่านี้