三甲基乙酸又称新戊酸、叔戊酸、特戊酸、2,2-二甲基丙酸，常温下为白色结晶体，微溶于水，易溶于醇醚。它是一种重要的化学试剂和化工原料，也是有机合成的重要原料和中间体，可用作农药、医药、染料中间体，也可用于高档涂料、聚合引发剂、感光材料、香料、润滑油等领域。
用于合成引发剂
三甲基乙酸合成的引发剂，具有引发温度低、耗量低、效果好等优势。例如由三甲基乙酸制备的引发剂过氧化叔丁酯是氯乙烯、乙酸乙烯、苯乙烯、丙烯酸酯等聚合的高效引发剂，比其他过氧化物引发剂稳定，能在各种pH值的水溶液和低温中使用。又如用三甲基乙酸合成新型过氧化物引发剂过氧化叔己基特戊酰（HPP），它是中效引发剂，具有无毒、低温活性的特点。它与高效引发剂过氧化二碳酸二（2-乙基）已酯组成的复合引发剂体系用于PVC悬浮法生产中，能缩短聚合反应时间，提高生产效率，聚合反应过程放热均匀，产品颗粒形态好，相对分子质量分布范围窄，提高了产品质量。
在医药方面的应用
三甲基乙酸在医药工业用于生产氨苄青霉素、羟氨苄青霉素、头孢唑啉类抗菌素。氨苄青霉素是一种新型高效抗菌素，性能优于青霉素，在我国发展前景光明。三甲基乙酸氢化制得的泼尼松溶解性好、疗效高、副作用小，可用于治疗风湿性关节炎。苯酰三甲基乙酸可增加血管的稳定性，用于治疗牛皮癣软膏的活性组份。三甲基乙酸还可以生产呋氨苄、双特戊肾上腺素等。
在农药方面的应用
在农药工业中，三甲基乙酸与丙酮为原料合成的频那酮可以合成多种新型的杀菌剂、植物生长调节剂和杀虫剂等，如三唑醇、苄氯三唑醇、三唑酮、多效唑、双苯唑醇、特效唑、烯唑酮、戊唑醇、抑芽唑、缩株唑、辛唑酮等。
在香料工业的应用
在香料工业中，三甲基乙酸酯类具有抗水解和一定芳香气味，可以做香皂，洗发香波、发胶等香味添加剂。
在涂料工业的应用
在涂料工业中，采用三甲基乙酸作为引发剂得到的聚丙烯酸酯涂料，与采用常规引发剂得到的涂料相比，具有抗老化、保光性能好，在恶劣环境中仍保持很高的光泽度。粉末涂料因不用溶剂而备受青睐，由三甲基乙酸制成缩水甘油酸酯作为环氧树脂粉末涂料的处理剂，可使粉末涂料具有优良的颜色和光泽，并且耐久不易水解。
另外三甲基乙酸还可用于载重汽车刹车油，用作粮食和食品防腐剂，用作金属萃取剂、木材防腐剂等。随着精细化学品的发展，三甲基乙酸市场需求量快速增加，具有很大的发展潜力。