Metaanisulfonihappoa käytetään katalyyttinä orgaanisissa reaktioissa eli esteröinti-, alkylointi- ja kondensaatioreaktioissa sen haihtumattomuuden ja orgaanisiin liuottimiin liukenevuuden vuoksi.
Se osallistuu myös tärkkelysesterien, vahaoksidiestereiden, bentsoehappoestereiden, fenoliestereiden tai alkyyliestereiden valmistukseen.
Se reagoi natriumboorihydridin kanssa polaarisen liuottimen tetrahydrofuraanin läsnä ollessa, jolloin muodostuu boraani-tetrahydrofuraanikompleksi.
Sitä voidaan käyttää akuissa puhtautensa ja kloridipuutteensa vuoksi. Lääketeollisuudessa sitä käytetään vaikuttavien lääkeaineiden, kuten telmisartaanin ja eprosartaanin, valmistukseen.
Se on hyödyllinen ionikromatografiassa ja on hiilen ja energian lähde joillekin gramnegatiivisille metylotrooppisille bakteereille. Se osallistuu peptidien suojauksen poistamiseen.
