2,6-Dimethylphenylhydrazine hydrochloride ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารเคมีหลักในการเตรียมสารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิกต่างๆ มีคุณค่าอย่างยิ่งในการสังเคราะห์อินโดล ซึ่งเป็นสารตั้งต้นสำคัญในการผลิตยาและสารเคมีเกษตร นอกจากนี้ ยังใช้ในการพัฒนาสีและเม็ดสีเนื่องจากความสามารถในการสร้างเกลือไดอะโซเนียมที่เสถียร บทบาทในงานวิจัยยังขยายไปถึงการศึกษากลไกปฏิกิริยาและพัฒนาเส้นทางสังเคราะห์ใหม่ในเคมีอินทรีย์