L’amertume du composé guide la plupart des applications du denatonium. Le benzoate de dénatonium est utilisé pour dénaturer l’éthanol afin qu’il ne soit pas traité comme une boisson alcoolisée en ce qui concerne la taxation et les restrictions de vente. Une désignation en particulier, SD-40B, indique que l’éthanol a été dénaturé en utilisant du benzoate de dénatonium.

Le dénatonium est couramment inclus dans les médicaments placebo utilisés dans les essais cliniques pour imiter le goût amer de certains médicaments.

Le dénatonium décourage également la consommation d’alcools nocifs comme le méthanol, et d’additifs comme l’éthylène glycol. Le dénatonium est utilisé dans l’alcool à friction comme ingrédient inactif. Il est également ajouté à de nombreux types de liquides nocifs, notamment les solvants (tels que le dissolvant pour vernis à ongles), les peintures, les vernis, les produits de toilette et autres articles de soins personnels, les vernis à ongles spéciaux destinés à prévenir la rongation des ongles et divers autres produits ménagers. Il est également ajouté à des produits aérosols moins dangereux (tels que les dépoussiéreurs à gaz) pour décourager l’abus d’inhalation des vapeurs volatiles.

En 1995, l’État américain de l’Oregon a exigé que le benzoate de dénatonium soit ajouté aux produits contenant de l’éthylène glycol et du méthanol au goût sucré, tels que l’antigel et le liquide lave-glace, afin de prévenir les empoisonnements d’enfants et d’animaux. En décembre 2012, les fabricants américains ont volontairement accepté d’ajouter du benzoate de dénatonium aux antigels vendus dans tout le pays.

Les animaux sont connus pour avoir des sensibilités différentes aux effets du dénatonium. Il est utilisé dans certains répulsifs pour animaux (notamment pour les grands mammifères comme les cerfs). Il a été utilisé pour préserver les raticides de la consommation humaine, car les humains sont capables de détecter le dénatonium à des concentrations beaucoup plus faibles que les rongeurs.

Le goût répulsif du dénatonium peut être utilisé comme un moyen de dissuasion sur des produits qui ne sont pas conçus pour être consommés, et/ou qui sont nocifs à la consommation. De manière célèbre, les cartes de jeu de la Nintendo Switch sont recouvertes de benzoate de dénatonium pour éviter que les jeunes enfants ne les consomment.