2,4-Dimethylaniline ถูกนำมาใช้เป็นสารตั้งต้นหลักในการผลิตสีย้อมและเม็ดสี โดยมีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์สารให้สีต่างๆ สำหรับสิ่งทอ หมึกพิมพ์ และพลาสติก นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตสารเคมีเกษตร โดยเฉพาะยาฆ่าหญ้าและยาฆ่าแมลง เพื่อช่วยปกป้องพืชผล นอกจากนั้นยังเป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์ยา สนับสนุนการพัฒนายาบางชนิด ในอุตสาหกรรมยาง ใช้เป็นสารต้านอนุมูลอิสระและสาร стабилизатор เพื่อเพิ่มความทนทานของผลิตภัณฑ์ยาง การประยุกต์ใช้ยังขยายไปถึงห้องปฏิบัติการวิจัย ซึ่งใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการสังเคราะห์อินทรีย์และการศึกษาเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการผลิตสีย้อมอะโซ (azo dyes) ซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอและกระดาษ รวมถึงสารเคมีเกษตร เช่น ยากำจัดศัตรูพืช และสารป้องกันเชื้อรา อย่างไรก็ตาม การใช้งานต้องระมัดระวังเนื่องจากเป็นสารที่มีความเป็นพิษและอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพได้หากสัมผัสหรือสูดดม