TBHQ是一种油溶性抗氧化剂，能阻止或延迟食品中油脂氧化变质。作为食品添加剂，TBHQ已在美国等20多个国家使用，我国于1992年获准用于油脂及含油脂食品、干鱼制品、饼干、速煮面、含油脂罐头食品、腌制肉食制品等。TBHQ在食品中最大允许用量为200mg/kg。美国规定，单独使用TBHQ或与BHA和BHT复配使用时油脂含量的0.02%以下。其对油脂的抗氧化效果，随浓度的增加，较BHA、BHT和PG都好。

特丁基对苯二酚的抗氧化效果好。添加于任何油脂和含油食品均不发生异味和异臭。油溶性良好，低毒，用量少，它属于安全的A(1)类产品，抗氧化能力大于没食子酸丙酯（PG）、2,6-二叔丁基对甲酚（BHT）、叔丁基对羟基茴香醚（BHA）；添加于食品无异昧。其最大特点是在铁离子存在下不着色，还具有其他抗氧化剂所没有的防霉，它的复配型产品抗氧化效果更佳。

在花生油中分别加入0.02%或0.03%的TBHQ，然后于97.8℃下保持适当的时间，使其过氧化值均达到100mmol，它们的抗氧化能力，即过氧化稳定值（以小时计）加0.02%的为对照样品的3倍，而加0.03%的为对照样品的4倍。

在自制香肠中，按脂肪含量加入0.015%的TBHQ，并于20℃下于塑料袋中保存，经15d和30d后分别测定过氧化值。加TBHQ的香肠，放置30d后其过氧化值仅为0.061，而对照样品则升至0.160(肉制品中过氧化值超过0.10为腐败标准)。

在油炸方便面的棕榈油中加入TBHQ，可油炸方便面贮存期间的过氧化值和羰基值，从而延长油炸方便面的货架期。

此外，TBHQ还具有良好的抗霉菌和酵母菌的作用。