3,4-Dimethoxybenzohydrazide ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตสารประกอบเภสัชภัณฑ์ต่าง ๆ มีคุณค่าอย่างยิ่งในการพัฒนาไฮดราซอนอนุพันธ์ ซึ่งแสดงกิจกรรมทางชีวภาพที่อาจเป็นไปได้ เช่น กิจกรรมต้านจุลินทรีย์ ต้านเชื้อรา และต้านมะเร็ง นอกจากนี้ ยังใช้ในการสังเคราะห์เบสชิฟฟ์ ซึ่งนำไปใช้ในเคมีเชิงประสานและวิทยาศาสตร์วัสดุเพื่อสร้างคอมเพล็กซ์โลหะที่มีคุณสมบัติเร่งปฏิกิริยาหรือคุณสมบัติทางแสงเฉพาะ บทบาทของมันในการเตรียมสารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิกยังทำให้มีความสำคัญในงานวิจัยเคมียารักษาโรค