3,5-二叔丁基邻苯醌的应用主要集中在化学合成和催化剂领域；
在化学工业中有一定的应用。特别是在合成邻苯醌亚胺类配合物的过程中，3,5-二叔丁基邻苯醌作为原料，通过氧化方法合成，进一步与苯胺衍生物反应生成单亚胺化合物，再与另一分子胺及铁或镍的盐作用，合成目标配合物。这些配合物在乙烯的聚合反应中展现出较高的活性，能够实现乙烯的齐聚，生成1-己烯，催化剂的活性最高可达700g/(mmol·cat)。此外，3,5-二叔丁基邻苯醌还在医药中间体、材料中间体等领域有应用，显示出其在化学合成和催化剂研究中的重要地位。