3,5-Dimethylphenyl Isocyanate นิยมใช้เป็นสารตั้งต้นในกระบวนการสังเคราะห์สารเคมีต่าง ๆ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมผลิตโพลิเมอร์และเรซิน เนื่องจากมีกลุ่มไอโซไซยาเนตที่สามารถทำปฏิกิริยากับสารประกอบที่มีกลุ่มไฮดรอกซิลหรือเอมีนได้ดี ทำให้เกิดโพลิยูรีเทนหรือโพลียูเรีย ซึ่งมีคุณสมบัติทนทานและยืดหยุ่น เหมาะสำหรับการผลิตวัสดุเคลือบผิว, กาว, และโฟม นอกจากนี้ยังใช้ในกระบวนการผลิตสารเคมีทางการเกษตรและยารักษาโรค เนื่องจากโครงสร้างที่สามารถปรับเปลี่ยนเพื่อสร้างสารออกฤทธิ์เฉพาะทางได้อย่างมีประสิทธิภาพ