Viene utilizzato principalmente come antiossidante, agente fitosanitario, resina sintetica, prodotto farmaceutico, intermedio di pesticidi e materia prima di sapore e fragranza.

Il p-tert-butilcatecolo è un importante prodotto della chimica fine con un'ampia gamma di applicazioni. La sua sintesi si basa generalmente sul metodo di alchilazione del catecolo. Secondo la ricerca bibliografica, il metodo di alchilazione per la sintesi del p-tert-butilcatecolo presenta lunghi tempi di reazione, elevato fabbisogno energetico, grave corrosione delle apparecchiature e 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 facili ed economiche ed un elevato rispetto dell'ambiente, che soddisfa 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 abbastanza maturo. Tuttavia, l'idrossilazione diretta del p-tert-butilfenolo con perossido di idrogeno per preparare il p-tert-butilcatecolo è stata segnalata relativamente raramente.