3-(เมทอกซี-d3)-อะนิลีน ถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบดิวเทอเรตสำหรับการวิจัยและพัฒนาเภสัชภัณฑ์ โดยการติดฉลากไอโซโทปช่วยในการติดตามและศึกษาการเมแทบอลิซึมและกลไกการทำงานของยา นอกจากนี้ ยังใช้ในเคมีอินทรีย์เป็นบล็อกก่อสร้างสำหรับสร้างโมเลกุลซับซ้อน โดยเฉพาะในการผลิตสีย้อม สารเคมีเกษตร และสารเคมีพิเศษ รูปแบบดิวเทอเรตช่วยเพิ่มความเสถียรและความแม่นยำของวิธีการวิเคราะห์ เช่น สเปกโทรสโกปี NMR และสเปกโทรเมตรีมวลสาร