O-(2,4-Dimethoxybenzyl)hydroxylamine ถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีและเภสัชภัณฑ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการสร้างพันธะเคมีที่เฉพาะเจาะจง เช่น การสร้าง oximes ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในการเตรียมสารตั้งต้นสำหรับการผลิตยาหรือสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษาปฏิกิริยาเคมีและพัฒนาวิธีการสังเคราะห์ใหม่ๆ ในห้องปฏิบัติการวิจัย