N-Methyl-2-nitrobenzylamine มีการประยุกต์ใช้หลักในสาขาการสังเคราะห์อินทรีย์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารกลางที่หลากหลายสำหรับการเตรียมสารประกอบเคมีที่ซับซ้อนมากขึ้น โครงสร้างของมัน ซึ่งประกอบด้วยทั้งกลุ่มไนโตรและหน้าที่ของอะมีน ทำให้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการพัฒนายาและสารเคมีเกษตร สารประกอบนี้มักถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเทโรไซคลิก ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างยาต่างๆ รวมถึงยาที่มีคุณสมบัติต้านแบคทีเรีย ต้านเชื้อรา และต้านการอักเสบ นอกจากนี้ ความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาของมันยังช่วยให้สามารถนำมาใช้ในการผลิตสีย้อมและเม็ดสี โดยกลุ่มไนโตรสามารถถูกย่อส่วนให้กลายเป็นอะมีน ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักในเคมีของสารให้สี ในสภาพการวิจัย N-Methyl-2-nitrobenzylamine ถูกใช้เป็นหน่วยก่อสร้างพื้นฐานในการสำรวจปฏิกิริยาเคมีใหม่และเส้นทางการสังเคราะห์ ซึ่งมีส่วนช่วยในการพัฒนาการสังเคราะห์อินทรีย์