过氧化二苯甲酰是聚合反应中最广泛使用的引发剂。它主要用作PVC、聚丙烯腈、丙烯酸酯和醋酸乙烯酯的溶剂聚合中的引发剂和交联剂；氯丁橡胶和SBS与甲基丙烯酸甲酯的接枝聚合；不饱和聚酯树脂的固化；以及有机玻璃的粘合剂。在橡胶工业中，它用作硅橡胶和氟橡胶的硫化剂和交联剂。它还用作化学生产中的漂白剂和氧化剂。过氧化二苯甲酰对小麦粉有增白作用。2011年2月11日，我国卫生部等七部门发布通知，禁止在面粉生产中添加过氧化苯甲酰和过氧化钙，自2011年5月1日起施行。食品添加剂生产商也被禁止生产或销售过氧化钙和过氧化苯甲酰作为食品添加剂。