Methansulfonsäure wird aufgrund ihrer nichtflüchtigen Natur und Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln als Katalysator in organischen Reaktionen, nämlich Veresterungs-, Alkylierungs- und Kondensationsreaktionen, verwendet.
Es ist auch an der Herstellung von Stärkeestern, Wachsoxidatestern, Benzoesäureestern, Phenolestern oder Alkylestern beteiligt.
Es reagiert mit Natriumborhydrid in Gegenwart des polaren Lösungsmittels Tetrahydrofuran, um einen Boran-Tetrahydrofuran-Komplex herzustellen.
Aufgrund seiner Reinheit und Chloridfreiheit findet es Anwendung in Batterien. In der Pharmaindustrie wird es zur Herstellung von pharmazeutischen Wirkstoffen wie Telmisartan und Eprosartan verwendet.
Es ist in der Ionenchromatographie nützlich und stellt für einige gramnegative methylotrope Bakterien eine Kohlenstoff- und Energiequelle dar. Es ist an der Entschützung von Peptiden beteiligt.
