ไดเอทิลมาโลเนตเป็นสารเคมีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ในฐานะสารตั้งต้นสำหรับการเตรียมสารประกอบต่างๆ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตบาร์บิทูเรต ซึ่งใช้เป็นยาระงับประสาทและยาชา นอกจากนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์รสชาติ กลิ่นหอม และยา รวมถึงยาต้านมาลาเรียและยาต้านไวรัส เนื่องจากมีความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาเช่น การอัลคิลเลชันและการควบแน่น ในอุตสาหกรรมเกษตร ไดเอทิลมาโลเนตถูกนำมาใช้ในการสร้างยาฆ่าแมลง สารกำจัดวัชพืช และสารควบคุมการเจริญเติบโตของพืช ความหลากหลายของมันยังขยายไปถึงการผลิตสีย้อมและเม็ดสี ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้น นอกจากนี้ ไดเอทิลมาโลเนตยังใช้ในการพัฒนาสารเคมีละเอียด รวมถึงในพลาสติกและโพลิเมอร์พิเศษเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติ เช่น ความยืดหยุ่นและความทนทาน ทำให้เป็นสารประกอบที่มีคุณค่าต่อการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมหลายแห่ง