O amargor do composto guia a maioria das aplicações do denatonium. O benzoato de denatônio é utilizado para desnaturar o etanol, para que não seja tratado como uma bebida alcoólica, no que diz respeito a impostos e restrições de vendas. Uma designação em particular, SD-40B, indica que o etanol foi desnaturado usando benzoato de denatônio.

Denatônio é comumente incluído em medicamentos placebo usados em ensaios clínicos para imitar o sabor amargo de certos medicamentos.

Denatônio também desencoraja o consumo de álcoois prejudiciais como o metanol, e aditivos como o etilenoglicol. O denatônio é usado na fricção de álcool como ingrediente inativo. Também é adicionado a muitos tipos de líquidos nocivos, incluindo solventes (como removedor de esmaltes), tintas, vernizes, produtos de higiene pessoal e outros itens de cuidados pessoais, esmaltes especiais para evitar que as unhas mordam, e vários outros produtos domésticos. Também é adicionado a produtos em aerossol menos perigosos (como os pós de gás) para desencorajar o abuso inalatório dos vapores voláteis.

Em 1995, o estado americano do Oregon exigiu que o benzoato de denatónio fosse adicionado a produtos contendo etilenoglicol de sabor doce e metanol, como anticongelante e líquido de lavagem do pára-brisas para evitar envenenamentos de crianças e animais. Em dezembro de 2012, os fabricantes americanos concordaram voluntariamente em adicionar benzoato de denatônio ao anticongelante vendido em todo o país.

Animais são conhecidos por terem diferentes sensibilidades aos efeitos do denatônio. Ele é usado em alguns repelentes de animais (especialmente para mamíferos tão grandes como veados). Ele tem sido usado para proteger os venenos de ratos do consumo humano, pois os humanos são capazes de detectar denatônio em concentrações muito menores do que os roedores.

O sabor repulsivo do denatônio pode ser usado como um dissuasor em produtos não destinados ao consumo, e/ou são prejudiciais ao consumo. Famosamente, as cartas de jogo Nintendo Switch são revestidas com benzoato de denatônio para evitar que crianças pequenas as consumam.