BHA是一种很好的抗氧剂，在有效浓度时没有毒性。作食品抗氧剂，能阻碍油脂食品的氧化作用，延缓食品开始败坏的时间。其在食品中的最大用量以脂肪计不得超过0.2g/kg。其用量为0.02%时比0.01%的抗氧效果提高10%，当用量超过0.02%是抗氧化效果反而下降。作化妆品的抗氧化剂时，能对酸类、氢醌、甲硫氨基酸、卵磷脂及硫化二丙酸等起抗氧化作用。亦可作饲料的抗氧剂。

BHA作为脂溶性抗氧化剂，适宜油脂食品和富脂食品。由于其热稳定性好，因此可以在油煎或焙烤条件下使用。另外BHA对动物性脂肪的抗氧化作用较强，而对不饱和植物脂肪的抗氧化作用较差。BHA可稳定生牛肉的色素和抑制酯类化合物的氧化。BHA与三聚磷酸钠和抗坏血酸结合使用可延缓冷冻猪排腐败变质。BHA可稍延长喷雾干燥的全脂奶粉的货架期、提高奶酪的保质期。BHA能稳定辣椒和辣椒粉的颜色，防止核桃、花生等食物的氧化。将BHA加入焙烤用油和盐中，可以保持焙烤食品和咸味花生的香味。延长焙烤食品的货架期。BHA可与其他脂溶性抗氧化剂混合使用，其效果更好。如BHA和二丁基羟基甲苯配合使用可保护鲤鱼、鸡肉、猪排和冷冻熏猪肉片。BHA或二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯和柠檬酸的混合物加入到用于制作糖果的黄油中，可抑制糖果氧化。