o-Tolidine dihydrochloride ใช้หลัก ๆ เป็นสารเคมีทดสอบในการวิเคราะห์ทางเคมี โดยถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในการตรวจจับเลือดในงานสืบสวนทางนิติวิทยาศาสตร์ สามารถทำปฏิกิริยากับฮีโมโกลบินเพื่อให้เกิดสีน้ำเงิน ทำให้เป็นส่วนประกอบสำคัญในชุดทดสอบเลือด นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นสารกลางในการสังเคราะห์สีย้อมและเม็ดสี โดยเฉพาะในการผลิตสีย้อมอะโซ ในงานอุตสาหกรรม ถูกนำไปใช้ในการผลิตสารเคมียางและเป็นสารเร่งให้แข็งตัวสำหรับโพลิเมอร์บางชนิด บทบาทในเคมีวิเคราะห์ยังขยายไปถึงการตรวจจับปริมาณร่องรอยของคลอรีนและสารออกซิเดชันอื่น ๆ ในกระบวนการบำบัดน้ำ รวมถึงการตรวจสอบสารประกอบคลอรีนในน้ำและตัวอย่างสิ่งแวดล้อม เช่น น้ำและดิน โดยอาศัยการเปลี่ยนสีที่สังเกตได้ง่าย และใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อศึกษาและวิเคราะห์กระบวนการออกซิเดชันและรีดักชัน