Gorzkość związku kieruje większością zastosowań denatonium. Benzoesan denatonium jest stosowany do skażania etanolu, aby nie był on traktowany jako napój alkoholowy w odniesieniu do podatków i ograniczeń sprzedaży. W szczególności jedno oznaczenie, SD-40B, wskazuje, że etanol został skażony przy użyciu benzoesanu denatonium.

Denatonium jest powszechnie zawarte w lekach placebo stosowanych w badaniach klinicznych w celu naśladowania gorzkiego smaku niektórych leków.

Denatonium zniechęca również do spożywania szkodliwych alkoholi, takich jak metanol, oraz dodatków, takich jak glikol etylenowy. Denatonium jest stosowany w alkoholu do nacierania jako nieaktywny składnik. Dodaje się go również do wielu rodzajów szkodliwych płynów, w tym rozpuszczalników (takich jak zmywacz do paznokci), farb, lakierów, przyborów toaletowych i innych środków higieny osobistej, specjalnego lakieru do paznokci zapobiegającego obgryzaniu paznokci i różnych innych produktów gospodarstwa domowego. Jest on również dodawany do mniej niebezpiecznych produktów aerozolowych (takich jak odpylacze gazowe), aby zniechęcić do nadużywania inhalacji lotnych oparów.

W 1995 r. amerykański stan Oregon wymagał, aby benzoesan denatonium był dodawany do produktów zawierających słodki smak glikolu etylenowego i metanolu, takich jak płyn zapobiegający zamarzaniu i płyn do spryskiwaczy, aby zapobiec zatruciom dzieci i zwierząt. W grudniu 2012 r. amerykańscy producenci dobrowolnie zgodzili się na dodanie benzoesanu denatonium do płynów przeciw zamarzaniu sprzedawanych w całym kraju.

Zwierzęta są znane z różnej wrażliwości na działanie denatonium. Jest on stosowany w niektórych repelentach dla zwierząt (szczególnie dla tak dużych ssaków jak jelenie). Został on wykorzystany do zabezpieczenia trucizn na szczury przed spożyciem przez ludzi, ponieważ ludzie są w stanie wykryć denatonium w znacznie niższych stężeniach niż gryzonie.

Odrażający smak denatonium może być stosowany jako środek odstraszający w przypadku produktów nieprzeznaczonych do spożycia i/lub szkodliwych po spożyciu. Słynne, karty do gry Nintendo Switch są pokryte benzoesanem denatonium, aby zapobiec spożywaniu ich przez małe dzieci.