1、碳酸銫在有機合成中的許多性質來源於銫離子的柔和路易斯酸性，使其易溶於乙醇、DMF、乙醚等有機溶劑。
2、在有機溶劑中良好的溶解性，使碳酸銫作為有效的無機鹼參與鈀試劑催化的化學反應，如Heck、Suzuki和Sonogashira反應。例如，Suzuki交叉偶聯反應在碳酸銫的支持下可以達到86%的收率，而在碳酸鈉或三乙胺參與下同樣反應的收率僅為29%和50%。同樣，在甲基丙烯酸酯與氯苯的Heck反應中，碳酸銫比其他無機鹼，如碳酸鉀、乙酸鈉、三乙胺、磷酸鉀等具有明顯的優勢。
3、碳酸銫在實現酚類化合物的O-烷基化反應中也有非常重要的應用。
4、實驗推測，碳酸銫在非水溶劑中引發的苯酚O-烷基化反應很可能經歷了酚氧基陰離子，因此對於易發生消去反應的高活性仲鹵素也可發生烷基化反應。.
5、碳酸銫在天然產物的合成中也有重要用途。例如，在Lipogrammistin-A化合物的合成中，在關鍵的閉環反應步驟中，使用碳酸銫作為無機鹼可以獲得高收率的閉環產物。
6、此外，由於碳酸銫在有機溶劑中溶解性好，在固相支持的有機反應中也有重要用途。例如，在二氧化碳氣氛中誘導苯胺與固載鹵化物的三組分反應，以高收率合成羧酸鹽或氨基甲酸鹽化合物。
7、在微波輻射下，碳酸銫還可以作為鹼，實現苯甲酸與固載鹵素的酯化反應。
