É usado principalmente como antioxidante, agente de proteção de plantas, resina sintética, produto farmacêutico, intermediário de pesticidas e matéria-prima de sabor e fragrância.

O p-terc-butilcatecol é um importante produto químico fino com uma ampla gama de aplicações. Sua síntese é geralmente baseada no método de alquilação do catecol. De acordo com pesquisas bibliográficas, o método de alquilação para a síntese de p-terc-butilcatecol apresenta longo tempo de reação, alta demanda energética, corrosão grave de equipamentos e poluição ambiental causada pelo processo de separação do produto. Essas características não atendem aos requisitos da produção industrial e da química verde. A hidroxilação de fenóis com peróxido de hidrogênio apresenta condições de reação suaves, matérias-primas fáceis e baratas e alto respeito ao meio ambiente, o que atende aos requisitos da química verde. Entre eles, o processo de hidroxilação do fenol foi industrializado, e o estudo teórico da reação de hidroxilação do benzeno também é bastante maduro. No entanto, a hidroxilação direta de p-terc-butilfenol com peróxido de hidrogênio para preparar p-terc-butilcatecol tem sido relatada relativamente raramente.