يستخدم ثنائي-تيرت-بوتيل آزوديكربوكسيلات ككاشف في تفاعلات الألكلة الكهربية وتفاعلات ميتسونوبو. وهو مركب عضوي متعدد الاستخدامات يستخدم في تحضير هيدرازين ثنائي الكربوكسيلات عبر الهيدروألكلة الضوئية العضوية. كما يستخدم في التخليق الانتقائي الضوئي لمركبات الديهيدروبيريدازين وفي تفاعلات الألكلة الكهربية للكيتو إسترات المحفزة بالجوانيدين الكيرالي. بالإضافة إلى ذلك، يلعب دورًا رئيسيًا في تفاعلات باربييه من النوع البروبارجيلية وفي تخليق قوالب البيرولوايزوكينولين.