N,N-Dimethylaniline ใช้เป็นสารกลางในการผลิตสีย้อม โดยเฉพาะสำหรับการผลิตเมทิลีนบลูและสีย้อมไตรอาริลเมเทนอื่นๆ รวมถึงสีย้อมอะซโอนอกจากนี้ ยังใช้ในการสังเคราะห์ยา เช่น ยากันมาลาเรียบางชนิดและยาชาเฉพาะที่ ในอุตสาหกรรมยาง ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งการ vulcanization นอกจากนี้ ยังใช้เป็นตัวทำละลายและสารเคมีในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์สำหรับปฏิกิริยาเคมีต่างๆ การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงการผลิตสารเคมีทางการเกษตร รวมถึงสารกำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลง อย่างไรก็ตาม ต้องระมัดระวังในการใช้งานเนื่องจากเป็นสารที่มีความเป็นพิษและอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพได้