1,2-ไดวินิลเบนซีน ใช้หลักๆ เป็นตัวเชื่อมขวาง (cross-linking agent) ในการผลิตเรซินแลกเปลี่ยนไอออนและโพลิเมอร์พิเศษ ช่วยเพิ่มความเสถียรทางความร้อนและคุณสมบัติทางกลของเมทริกซ์โพลิเมอร์ นอกจากนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์เม็ดโพลิเมอร์พรุนสำหรับโครมาโทกราฟีและการเร่งปฏิกิริยา (catalysis) รวมถึงในการพัฒนาวัสดุที่ได้รับการฟังก์ชันนาไลซ์สำหรับเซ็นเซอร์และเทคโนโลยีการแยก (separation technologies)

กลุ่มไวนิลที่ทำปฏิกิริยาได้ของสารนี้ช่วยให้สามารถคอโพลิเมอร์ไรเซชันกับมอนอเมอร์อื่นๆ เพื่อปรับแต่งคุณสมบัติของวัสดุ นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตเรซินโพลิเมอร์ที่มีโครงข่ายข้ามกัน (cross-linked polymers) ซึ่งนิยมใช้ในกระบวนการผลิตเรซินแลกเปลี่ยนไอออน เช่น เรซินสำหรับการกรองน้ำหรือระบบบำบัดน้ำ โดยเพิ่มความแข็งแรงและความทนทานต่อสารเคมีของเรซิน

ยังใช้ในอุตสาหกรรมวัสดุโพลิเมอร์เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและทนต่อความร้อน เช่น ใช้ในยางสังเคราะห์หรือวัสดุเคลือบผิวที่ต้องการความคงทนสูง ด้วยความสามารถในการสร้างพันธะขวางระหว่างสายโซ่โพลิเมอร์ ทำให้วัสดุมีความแข็งแรงและทนต่อการเสื่อมสภาพได้ดีขึ้น