ใช้ในอุตสาหกรรมเคมีเป็นตัวกลางในการสังเคราะห์สารประกอบอื่น โดยเฉพาะในกระบวนการผลิตสีย้อมและสารเคมีเฉพาะทางที่ต้องการโครงสร้างฟีนิลที่มีหมู่ไนโตร นิยมใช้ในงานวิจัยและพัฒนาสารใหม่ที่ต้องการคุณสมบัติพิเศษ เช่น ความไวต่อแสงหรือการตอบสนองต่อสภาวะแวดล้อม อาจนำไปใช้ในระบบตรวจจับหรือวัสดุที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้าได้ แต่ต้องใช้ด้วยความระมัดระวังเนื่องจากความเป็นพิษและศักยภาพในการระเบิดของโครงสร้างไดไนโตรเบนซีน