2,5-ไดเมทิล-1,4-เบนซีนไดคาร์บ็อกซาลดีไฮด์ ใช้เป็นหลักในฐานะสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการผลิตสารเคมีเฉพาะทางและพอลิเมอร์ มันทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการสังเคราะห์วัสดุขั้นสูง รวมถึงผลึกเหลวและโฟโต้เรซิสต์ ซึ่งจำเป็นในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และการแสดงผล นอกจากนี้ ยังใช้ในการเตรียมยาและสารเคมีเกษตร โดยโครงสร้างของมันช่วยในการพัฒนาสารออกฤทธิ์ กลุ่มอัลดีไฮด์ของสารนี้ทำให้เป็นสารทำปฏิกิริยาที่หลากหลายสำหรับการสร้างเบส Schiff ซึ่งมีคุณค่าในเคมีเชิงประสานและการสร้างโครงสร้างโลหะ-อินทรีย์ (MOFs) การประยุกต์ใช้ยังขยายไปถึงการผลิตสีย้อมและเม็ดสี ซึ่งช่วยในการผลิตสารให้สีที่มีคุณสมบัติเฉพาะ