(Trimethylsilyl)diazomethane ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะตัวแทนเมทิลเลชัน โดยเฉพาะสำหรับการแปลงกรดคาร์บอกซิลิกให้เป็นเมทิลเอสเตอร์ที่สอดคล้องกัน ปฏิกิริยานี้มีประสิทธิภาพสูงและมักเกิดขึ้นในสภาวะอ่อนโยน ทำให้เป็นเครื่องมือที่มีค่าในการเตรียมเอสเตอร์สำหรับการแปลงทางเคมีเพิ่มเติม นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบไดอะโซ ซึ่งเป็นสารกลางในปฏิกิริยาอินทรีย์ต่างๆ รวมถึงกระบวนการไซโคลโพรพาเนชันและโฮโมลอเกชัน มันยังทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับการสร้างคาร์บีน ซึ่งมีประโยชน์ในการแทรก C-H และกระบวนการเร่งปฏิกิริยาอื่นๆ ความเสถียรและความง่ายในการจัดการเมื่อเทียบกับสารประกอบไดอะโซอื่นๆ ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการในห้องปฏิบัติการ เนื่องจากมีความไวและประสิทธิภาพสูง จึงต้องใช้ด้วยความระมัดระวังและในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมอย่างเหมาะสม