1,2,4-苯三甲酸酐由美国阿莫科公司在1962年首先实现工业化生产以后，随着乙烯装置的大型化，三甲苯的资源增加，而本品作为耐热性、耐候性优良的增塑剂的原料，其消费量也 不断增加。在总消费量中，本品的90%以上用于聚氯乙烯增塑剂偏苯三酸三辛酯的生产。还可用作环氧树脂固化剂、耐热绝缘层压物，耐热清漆、稳定剂、染料颜料、表面活性剂、胶片以及水溶性涂料用的多元酸等。

制偏苯三酸三辛酯：由偏苯三酸酐和辛醇酯化生成的偏苯三酸三辛酯（简称TOTM）具有良好的耐热性、低挥发性、耐油性以及可加工性，广泛用作PVC耐热增塑剂、抗溶剂交联氯乙烯树脂的增塑剂，90 ℃和105 ℃级耐热电缆配方的主增塑剂以及用作6 000 V、10 000 V高压电缆所需的配套增塑剂。此外，还可用作浸渍剂和耐高温绝缘漆，广泛用于电器内部件、汽车内电线、半导体等的包覆材料；用作汽车电缆、防湿与耐热环氧树脂胶囊组分、防雾聚乙烯树脂组分以及纤维与热塑塑料的无水染料组分；用作汽车座垫、人造革、洗衣机排水软管、百叶窗帘、密封材料与填料等。

制备聚酰胺-酰亚胺和聚酯酰亚胺：由偏苯三酸酐和芳香二胺反应可以制得聚酰胺-酰亚胺，由偏苯三酸酐、氢醌和4，4’二胺二酚醚反应可以制得聚酯酰亚胺。它们都具有良好的耐热性能、耐电绝缘性能和机械性能，在高温下也具有较好的耐磨性能，主要用于F、H级电机的绝缘材料，如漆包线漆、浸渍漆、硅钢片漆以及薄膜等，可在230～250 ℃下长期使用。此外还可用于制造电器元件、阀件、轴承、喷气发动机零件等模制塑料部件。

制备醇酸树脂：偏苯三酸酐与多元醇及二羧酸反应，可以制得性能优良的醇酸树脂涂料。热塑性醇酸树脂主要用作汽车、电器用具、机械制品的底漆，也可用作厨房、家具等的表面漆，用于工业建材及常用油漆等。常温固化树脂则主要用于工业建材和常用油漆。

偏苯三酸酐能使环氧树脂在短时间固化并使固化后的环氧树脂具有优良的物化性质，是一种便宜且实用的固化剂。还可用于生产聚酯树脂和粉末涂料，大量用于家电、自行车、钢门、窗等装饰性、防腐性要求高的地方。用作耐热绝缘层压物、合成染料、耐热清漆、稳定剂、纤维柔软剂、颜料、水处理剂、电影胶片和表面活性剂等。