Il est principalement utilisé comme antioxydant, agent phytopharmaceutique, résine synthétique, produit pharmaceutique, intermédiaire de pesticide et matière première d'arôme et de parfum.

Le p-tert-butylcatéchol est un produit chimique fin important avec une large gamme d’applications. Sa synthèse repose généralement sur la méthode d'alkylation du catéchol. Selon des recherches documentaires, la méthode d'alkylation pour la synthèse du p-tert-butylcatéchol présente un long temps de réaction, une demande d'énergie élevée, une corrosion importante des équipements et une pollution environnementale causée par le processus de séparation des produits. Ces caractéristiques ne répondent pas aux exigences de la production industrielle et de la chimie verte. L'hydroxylation des phénols avec du peroxyde d'hydrogène présente des conditions de réaction douces, des matières premières faciles et peu coûteuses et un respect élevé de l'environnement, qui répond aux exigences de la chimie verte. Parmi eux, le processus d'hydroxylation du phénol a été industrialisé et l'étude théorique de la réaction d'hydroxylation du benzène est également assez mature. Cependant, l'hydroxylation directe du p-tert-butylphénol avec du peroxyde d'hydrogène pour préparer du p-tert-butylcatéchol a été rapportée relativement rarement.