Он в основном используется в качестве антиоксиданта, средства защиты растений, синтетической смолы, фармацевтических препаратов, промежуточных пестицидов и сырья для вкуса и аромата.

п-трет-бутилкатехол является важным химическим продуктом тонкой очистки, имеющим широкий спектр применения. Его синтез обычно основан на методе алкилирования катехола. Согласно литературным исследованиям, метод алкилирования для синтеза п-трет-бутилкатехина имеет длительное время реакции, высокие энергозатраты, серьезную коррозию оборудования и загрязнение окружающей среды, вызванное процессом разделения продуктов. Эти характеристики не отвечают требованиям промышленного производства и зеленой химии. Гидроксилирование фенолов пероксидом водорода отличается мягкими условиями проведения реакции, простотой и дешевизной сырья, высокой экологичностью, что соответствует требованиям зеленой химии. Среди них процесс гидроксилирования фенола был промышленно развит, а теоретическое изучение реакции гидроксилирования бензола также вполне зрело. Однако о прямом гидроксилировании п-трет-бутилфенола перекисью водорода с получением п-трет-бутилкатехина сообщалось относительно редко.