N,N-Dimethylaniline ถูกใช้อย่างกว้างขวางเป็นสารกลางในการผลิตสีย้อมและเม็ดสี โดยเฉพาะในการสังเคราะห์สีย้อมไตรฟีนิลมีเทนและอะซโอนอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตยาบางชนิด ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับสารออกฤทธิ์ต่างๆ ในอุตสาหกรรมเคมี มันทำหน้าที่เป็นตัวเร่งหรือตัวเร่งปฏิกิริยาในการเกิดพอลิเมอร์ โดยเฉพาะในการผลิตเรซินและพลาสติก นอกจากนี้ N,N-Dimethylaniline ยังถูกใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีเกษตร รวมถึงสารกำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลง เนื่องจากความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาและการสร้างโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน บทบาทของมันในการสังเคราะห์อินทรีย์ยังขยายไปถึงการเตรียมสารแอมโมเนียมไตรเทอร์นารี ซึ่งใช้ในสารลดแรงตึงผิวและน้ำยาฆ่าเชื้อ นอกจากนี้ยังมีการใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อการศึกษาปฏิกิริยาเคมีและกระบวนการสังเคราะห์ต่างๆ