由于热稳定性高，对酸、碱稳定，是一种优良的溶剂。可用于从脂肪烃中萃取芳香烃，从气体混合物中除去酸性气体。环丁砜可用作高分子化合物如聚丙烯腈、丙烯腈共聚物、聚氟乙烯等的溶剂，用于纺丝，制造胶片等。还可用作纤维素醚、聚乙烯醇、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等的增塑剂，丙烯酸纤维纺丝的添加剂。其他还可用于脂肪酸的分离，从木材中萃取非纤维素成分等。由于环丁砜沸点高，热稳定性好，无腐蚀性，可用作冷凝器载体。添加到压榨机油中可以改进耐腐蚀性、防燃性、热稳定性、黏度等性质。美国FDA许可DOS增塑的塑料薄膜用于食品包装材料。