苯硫酚的主要用途是作為醫藥和農藥的原料、有機合成的中間體、阻聚劑和抗氧化劑。它常常被用作其他化學品的原料，也在人工光合作用研究中用作電子和質子的來源。

苯硫酚的具體應用包括以下例子：

1. 親核試劑

苯硫酚的硫醇基具有相對較小的酸解離常數，因此可作為親核試劑。利用此性質，可以進行保護基的脫保護等操作。例如，已知 nosyl (Ns) 基團（一種典型的胺保護基）可以在與苯硫酚通過親核加成形成復合物后脫保護。

2. 離去基團

苯硫酚還可作為離去基團。主要的例子是糖之間或糖與非糖有機化合物之間的反應（糖基化）。

當將苯硫酚親核加成到糖的1位上的化合物用N-碘代琥珀酰亞胺（NIS）和三氟甲磺酸（TfOH）處理時，去除苯硫酚的能力顯著提高。結果，苯硫酚通過含羥基的化合物的親核反應被快速消除，從而使兩種不同的化合物連接在一起。

3. 光合作用研究中的電子源和質子源

苯硫酚具有強酸性，也可作為電子和質子的來源。已證實，在光合作用中，通過接收電子和質子，將一種叫醌的物質轉化為一種叫羥基醌的物質是十分重要的。

在光合作用研究中，可以利用苯硫酚釋放電子和質子形成二苯二liu醚的事實來研究反應的進程和機理。