Malonic acid dihydrazide ใช้หลักในการสังเคราะห์พอลิเมอร์และเรซิน โดยทำหน้าที่เป็นสารเชื่อมขวางเพื่อเสริมสร้างคุณสมบัติเชิงกลและคุณสมบัติทางความร้อนของวัสดุ นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตโฟมและกาว เพื่อเพิ่มความเสถียรและความทนทาน ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม ใช้เป็นสารกลางในการสังเคราะห์สารออกฤทธิ์ต่างๆ โดยเฉพาะสารที่มีกลุ่มฟังก์ชันไฮดราไซด์ นอกจากนี้ ยังนำไปประยุกต์ใช้ในสาขาการสังเคราะห์อินทรีย์ เพื่อสร้างสารประกอบเฮเตอโรไซคลิก ซึ่งมีความสำคัญในการพัฒนาสีย้อม สารเคมีเกษตร และสารเคมีพิเศษอื่นๆ ความสามารถในการก่อตัวคอมเพล็กซ์ที่เสถียรกับไอออนโลหะทำให้มีประโยชน์ในกระบวนการวิเคราะห์และกระบวนการอุตสาหกรรมบางประการ