Yhdisteen katkeruus ohjaa useimpia denatoniumin sovelluksia. Denatoniumbentsoaattia käytetään etanolin denaturoimiseen, jotta sitä ei verotuksen ja myyntirajoitusten osalta kohdeltaisi alkoholijuomana. Erityisesti yksi nimitys, SD-40B, osoittaa, että etanoli on denaturoitu denatoniumbentsoaatilla.

Denatoniumia sisältyy yleisesti kliinisissä tutkimuksissa käytettäviin plasebolääkkeisiin, joilla jäljitellään tiettyjen lääkkeiden katkeraa makua.

Denatonium estää myös haitallisten alkoholien, kuten metanolin, ja lisäaineiden, kuten etyleeniglykolin, kulutusta. Denatoniumia käytetään hankausalkoholissa inaktiivisena ainesosana. Sitä lisätään myös monenlaisiin haitallisiin nesteisiin, kuten liuottimiin (kuten kynsilakanpoistoaineeseen), maaleihin, lakkoihin, hygieniatuotteisiin ja muihin henkilökohtaisen hygienian tuotteisiin, erityisiin kynsilakkoihin, joilla estetään kynsien pureskelua, ja moniin muihin kotitaloustuotteisiin. Sitä lisätään myös vähemmän vaarallisiin aerosolituotteisiin (kuten kaasupölyttimiin) haihtuvien höyryjen hengittämisen estämiseksi.

Yhdysvaltalainen Oregonin osavaltio vaati vuonna 1995, että denatoniumbentsoaattia on lisättävä tuotteisiin, jotka sisälsivät makealta maistuvaa etyleeniglykolia ja metanolia, kuten pakkasnesteisiin ja tuulilasinpesunesteeseen, jotta estettäisiin myrkytykset lapsille ja eläimille. Joulukuussa 2012 yhdysvaltalaiset valmistajat suostuivat vapaaehtoisesti lisäämään denatoniumbentsoaattia maanlaajuisesti myytäviin pakkasnesteisiin.

Eläimillä tiedetään olevan erilainen herkkyys denatoniumin vaikutuksille. Sitä käytetään joissakin eläinkarkotteissa (erityisesti suurten nisäkkäiden, kuten peurojen, osalta). Sitä on käytetty rotanmyrkkyjen suojaamiseen ihmisravinnolta, koska ihmiset pystyvät havaitsemaan denatoniumin paljon pienemmissä pitoisuuksissa kuin jyrsijät.

Denatoniumin vastenmielistä makua voidaan käyttää pelotteena tuotteissa, joita ei ole tarkoitettu nautittavaksi ja/tai jotka ovat haitallisia nautittaessa. Tunnetusti Nintendo Switch -pelikortit on päällystetty denatoniumbentsoaatilla, jotta pienet lapset eivät söisi niitä.