2-Methyl-4-nitrobenzenethiol ใช้หลักในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตสีย้อม สารให้สี และยา กลุ่ม thiol ของมันช่วยให้สามารถเป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยเฉพาะในการพัฒนาสารประกอบที่มีซัลเฟอร์ ในด้านวิทยาศาสตร์วัสดุ มันถูกนำมาใช้ในการสร้างชั้นโมเลกุลประกอบตัวเอง (self-assembled monolayers: SAMs) บนพื้นผิวโลหะ ซึ่งมีความสำคัญสำหรับการปรับเปลี่ยนพื้นผิวและการประยุกต์ใช้ในนาโนเทคโนโลยี นอกจากนี้ ยังใช้ในงานวิจัยเพื่อศึกษากลไกปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มฟังก์ชันไนโตรและไทออล