สารละลายมาตรฐาน 1,3,5-ทริเมทิลเบนซีน ถูกใช้เป็นมาตรฐานอ้างอิงในการวิเคราะห์ปริมาณสารในตัวอย่างต่าง ๆ โดยเฉพาะในการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคโครมาโตกราฟี เช่น GC หรือ HPLC เพื่อใช้ในการสอบเทียบเครื่องมือ และตรวจสอบความแม่นยำของระบบวิเคราะห์ นิยมใช้ในห้องปฏิบัติการตรวจสอบคุณภาพอากาศ น้ำ และสิ่งแวดล้อม เนื่องจากสารนี้สามารถใช้ติดตามการปนเปื้อนของสารอินทรีย์ระเหยง่ายที่มีโครงสร้างคล้ายกัน นอกจากนี้ยังใช้ในการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมเคมีและเภสัชกรรมเพื่อควบคุมคุณภาพระหว่างกระบวนการผลิต