1,2,3,5-เตตราเมทิลเบนซีนถูกใช้หลักในการสังเคราะห์สารเคมีเฉพาะทางและวัสดุขั้นสูง โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการผลิตสารประกอบอินทรีย์ โดยเฉพาะในการพัฒนาสารเหลวผลึก ซึ่งจำเป็นสำหรับเทคโนโลยีการแสดงผล เช่น LCD นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการผลิตสีย้อม สีเม็ด และเรซิน โดยโครงสร้างของมันช่วยเพิ่มความเสถียรและประสิทธิภาพ ในสาขาเคมีโพลิเมอร์ มันทำหน้าที่เป็นหน่วยพื้นฐานในการสร้างโพลิเมอร์ประสิทธิภาพสูงที่มีคุณสมบัติเฉพาะตามต้องการ การประยุกต์ใช้นี้ยังขยายไปสู่การวิจัยและพัฒนา โดยถูกใช้เป็นสารอ้างอิงในงานวิเคราะห์และเป็นตัวเรย์เอเจนต์ในการสังเคราะห์อินทรีย์