1,2-Butanedithiol ใช้หลัก ๆ ในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารเคมีหลักสำหรับการนำกลุ่ม thiol เข้าสู่โมเลกุล นอกจากนี้ยังใช้ในการเตรียมสารประกอบโลหะและลิแกนด์ โดยเฉพาะในเคมีเชิงประสาน ความสามารถในการก่อพันธะที่เสถียรกับโลหะทำให้มีประโยชน์ในการสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาเคมีต่าง ๆ นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในการผลิตโพลิเมอร์และเรซิน โดยทำหน้าที่เป็นสารเชื่อมขวางเพื่อเพิ่มคุณสมบัติของวัสดุ ใช้เป็นสารตัวกลางในการสังเคราะห์สารเคมีต่าง ๆ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมผลิตสารกำจัดศัตรูพืชและสารเคมีทางการเกษตร รวมถึงใช้ในกระบวนการผลิตสารประกอบกำมะถันที่มีความสำคัญในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี ในบางกรณี ใช้ในกระบวนการปรับแต่งพื้นผิว รวมถึงพื้นผิวโลหะ เพื่อปรับปรุงการยึดเกาะหรือความต้านทานการกัดกร่อน บทบาทในงานวิจัยทางชีวเคมีรวมถึงการทำหน้าที่เป็นสารรีดิวซ์สำหรับพันธะไดซัลไฟด์ในโปรตีน ช่วยในการศึกษาคุณสมบัติโครงสร้าง นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยเพื่อศึกษาปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบกำมะถัน