สารละลาย Zirconium(IV) butoxide ถูกใช้อย่างแพร่หลายในสาขาวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับการเตรียมสารเคลือบและฟิล์มบางที่มีส่วนผสมของเซอร์โคเนียม โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในกระบวนการ sol-gel ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างชั้น zirconium oxide ที่สม่ำเสมอและมีความบริสุทธิ์สูง ซึ่งจำเป็นสำหรับการใช้งาน เช่น สารเคลือบป้องกัน อุปกรณ์ทางแสง และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์

ในการเร่งปฏิกิริยา สารประกอบนี้ถูกนำมาใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวพยุงตัวเร่ง เนื่องจากมีความสามารถในการเพิ่มประสิทธิภาพปฏิกิริยาในการสังเคราะห์สารอินทรีย์และกระบวนการพอลิเมอริเซชัน ความเสถียรทางความร้อนและคุณสมบัติการตอบสนองทำให้เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง

นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการผลิตเซรามิกและแก้ว ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและทางความร้อนของผลิตภัณฑ์สุดท้าย บทบาทในการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิวทำให้มีคุณค่าสำหรับการพัฒนาวัสดุขั้นสูงในด้านอุตสาหกรรมและเทคโนโลยี โดยเฉพาะในกระบวนการเคลือบผิวเพื่อเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน ความเสถียรทางความร้อน และคุณสมบัติ dielectric ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์