Viene utilizzato principalmente come antiossidante, agente fitosanitario, resina sintetica, prodotto farmaceutico, intermedio di pesticidi e materia prima per aromi e fragranze.

Il p-terz-butilcatecolo è un importante prodotto di chimica fine con un'ampia gamma di applicazioni. La sua sintesi si basa generalmente sul metodo di alchilazione del catecolo. Secondo la letteratura scientifica, il metodo di alchilazione per la sintesi del p-terz-butilcatecolo presenta tempi di reazione lunghi, un elevato consumo energetico, una forte corrosione delle apparecchiature e l'inquinamento ambientale causato dal processo di separazione del prodotto. Queste caratteristiche non soddisfano i requisiti della produzione industriale e della chimica verde. L'idrossilazione dei fenoli con perossido di idrogeno presenta condizioni di reazione blande, materie prime semplici ed economiche e un'elevata compatibilità ambientale, che soddisfano i requisiti della chimica verde. Tra questi, il processo di idrossilazione del fenolo è stato industrializzato e anche lo studio teorico della reazione di idrossilazione del benzene è piuttosto maturo. Tuttavia, l'idrossilazione diretta del p-terz-butilfenolo con perossido di idrogeno per preparare il p-terz-butilcatecolo è stata segnalata relativamente raramente.