N,N'-Diacetylhydrazine ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์ยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปที่วัณโรคและการติดเชื้อแบคทีเรียอื่นๆ นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตสารเคมีเกษตร โดยทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับสารกำจัดวัชพืชและสารป้องกันเชื้อรา นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์อินทรีย์เพื่อสร้างโมเลกุลซับซ้อนที่ใช้ในการวิจัยและกระบวนการอุตสาหกรรม บทบาทของมันในการเกิดโพลิเมอร์ทำให้มีคุณค่าต่อการผลิตโพลิเมอร์พิเศษที่มีคุณสมบัติเฉพาะ