4-Chloro-N,N-dimethylaniline ใช้หลักๆ เป็นสารกลางในการสังเคราะห์สีย้อมและเม็ดสี โดยเฉพาะในการผลิตสีย้อมอะโซ ซึ่งถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในสิ่งทอ หมึก และพลาสติก นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบหลักในการผลิตยา รวมถึงยาแก้แพ้บางชนิดและส่วนผสมยาสำคัญอื่นๆ ในด้านเคมีเกษตร ถูกนำมาใช้ในการพัฒนายาฆ่าหญ้าและยาฆ่าแมลง สนับสนุนการปกป้องพืชผลและการเพิ่มผลผลิต นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้ในการสังเคราะห์อินทรีย์เพื่อสร้างโมเลกุลซับซ้อนในงานวิจัยและอุตสาหกรรม