PTA 絕大部分用于生產最重要的聚酯──聚對苯二甲酸乙二酯 。1963年以前由于PTA不易精制，故全部產品均先制成對苯二甲酸二甲酯，精制分離雜質后，與乙二醇 在釜式（間歇操作）、塔式（連續操作）反應器 中進行酯交換反應 ，制得對苯二甲酸乙二酯及其低聚物 的混合物，再經縮聚生產聚對苯二甲酸乙二酯。1963年，PTA精制方法實現工業化，特別是1965年阿莫科化學品公司的精制法成功，更多地采用PTA在一個或多個串聯釜式反應器中與乙二醇直接酯化 的方法。直接酯化對反應器 要求較高，但可省去對苯二甲酸二甲酯的制造及甲醇 的回收過程，產品質量也較高。直接酯化法由于有上述優點，發展很快，在70年代精PTA產量已逐步接近對苯二甲酸二甲酯的產量。PTA還可通過與環氧乙烷 反應生成對苯二甲酸乙二酯，這種路線不但省去環氧乙烷水合制乙二醇的生產步驟，而且反應產物中低聚物 很少。同時對苯二甲酸乙二酯能溶于水，易于進行結晶精制。因此，用粗PTA制粗對苯二甲酸乙二酯，精制后再生產聚對苯二甲酸乙二酯，就可避開較困難的粗PTA的精制過程。有許多公司對此法進行了研究和開發。

對苯二甲酸的應用比較集中，世界上90%以上的對苯二甲酸用于生產聚對苯二甲酸乙二醇酯，對苯二甲酸的另一個重要應用是生產增塑劑，其中包括兩類：第一類是對苯二甲酸二辛酯（DOTP），它是由對苯二甲酸與工業辛醇(2-乙基己醇）發生酯化反應的產物，是一種高閃點、高比電阻率 的高品質增塑劑，特別適用于耐熱和絕緣要求高的電纜料的生產；第二是聚酯型增塑劑，是對苯二甲酸與多元醇 （如二甘醇、三甘醇 、甘油、丙二醇、丁二醇等）發生酯化縮聚反應 的產物，其相對分子質量 一般在1000-4000之間（作為增塑劑的聚酯其相對分子質量比應用于化纖和塑料包裝的聚酯要小很多）。