ใช้ดิเมทิล ฟูมาร์ีตเป็นสารออกฤทธิ์ในยาสำหรับรักษาโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง (Multiple Sclerosis) โดยช่วยลดการอักเสบและป้องกันความเสียหายของระบบประสาทส่วนกลาง มีบทบาทในการกระตุ้นเส้นทาง Nrf2 ซึ่งช่วยเพิ่มการผลิตสารต้านอนุมูลอิสระในเซลล์ ทำให้เซลล์ประสาทมีความต้านทานต่อความเครียดจากออกซิเจนมากขึ้น

นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารกันเชื้อราในอุตสาหกรรมการผลิตเฟอร์นิเจอร์ โดยเฉพาะในการป้องกันเชื้อราบนผลิตภัณฑ์หนัง หรือวัสดุที่จัดเก็บในสภาพแวดล้อมที่ชื้น อย่างไรก็ตาม การใช้ในลักษณะนี้ต้องระมัดระวังเนื่องจากอาจก่อให้เกิดการระคายเคืองผิวหนังหรือภูมิแพ้ในบางบุคคล