2,3-Dimethyl-5-nitroaniline ใช้เป็นสารต้นทางในการสังเคราะห์สารเคมีอื่นๆ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมสีและสีย้อม เนื่องจากโครงสร้างที่มีกลุ่มไนโตรและเอมีนทำให้สามารถเกิดปฏิกิริยาเพื่อสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนได้ นอกจากนี้ยังใช้ในการวิจัยทางเคมีเพื่อศึกษาปฏิกิริยาอินทรีย์และพัฒนาสารประกอบใหม่ที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัว เช่น สารต้านแบคทีเรียหรือสารเรืองแสง