Kwas metanosulfonowy jest stosowany jako katalizator w reakcjach organicznych, a mianowicie reakcji estryfikacji, alkilowania i kondensacji ze względu na jego nie lotny charakter i rozpuszczalność w rozpuszczalnikach organicznych.
Jest również zaangażowany w wytwarzanie estrów skrobi, estrów oksydatów woskowych, estrów kwasu benzoesowego, estrów fenolowych lub estrów alkilowych.
Reaguje z borohydrolem sodu w obecności polarnego rozpuszczalnika tetrahydrofuranu w celu przygotowania kompleksu boran-tetrahydrofuranu.
Znajduje zastosowanie w bateriach ze względu na jego czystość i nieobecność chlorków. W przemyśle farmaceutycznym jest wykorzystywany do produkcji aktywnych składników farmaceutycznych, takich jak telmisartan i eprosartan.
Jest to przydatne w chromatografii jonowej i jest źródłem węgla i energii dla niektórych bakterii metylotropowych Gram-ujemnych. Jest to zaangażowane w odblokowanie peptydów.
