2,5-Dimethyl-4-nitrobenzoic acid ใช้เป็นสารตั้งต้นหลักในการสังเคราะห์อินทรีย์สำหรับการผลิตสารประกอบเคมีต่างๆ มีบทบาทในการพัฒนาสีย้อมและเม็ดสีเนื่องจากมีกลุ่มฟังก์ชันไนโตรและกรดคาร์บอกซิลิก ซึ่งช่วยให้สามารถดัดแปลงทางเคมีเพิ่มเติมได้ นอกจากนี้ยังใช้ในการวิจัยเภสัชภัณฑ์สำหรับการสังเคราะห์ยาในอนาคต โดยเฉพาะในการสร้างโมเลกุลที่มีกิจกรรมทางชีวภาพเฉพาะ และในการผลิตสารเคมีทางการเกษตร คุณสมบัติโครงสร้างของมันเหมาะสำหรับการศึกษาในด้านผลึกศาสตร์และวิทยาศาสตร์วัสดุ เพื่อช่วยในการทำความเข้าใจปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลและการก่อตัวของผลึก รวมถึงการศึกษาปฏิกิริยาเคมี