2,3-ไดเมทิลอินโดลีน ถูกใช้หลักๆ ในการสังเคราะห์ยา โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตสารประกอบชีวภาพหลากหลายชนิด โครงสร้างของมันมีคุณค่าต่อการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปยังความผิดปกติทางระบบประสาท รวมถึงการรักษาที่มีศักยภาพสำหรับภาวะซึมเศร้าและความวิตกกังวล นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์อินทรีย์เพื่อสร้างโมเลกุลซับซ้อนสำหรับการวิจัยในเคมียารักษา ความหลากหลายของสารนี้ยังขยายไปสู่การใช้ในการเตรียมสีย้อมและเม็ดสี ซึ่งมีส่วนช่วยในการย้อมสีวัสดุสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม บทบาทของมันในฐานะตัวเร่งปฏิกิริยาและฐานสร้างสำหรับสารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิกยังเน้นย้ำถึงความสำคัญในงานวิจัยและพัฒนาด้านเคมี