N-Benzyl-N-nitroso-p-toluenesulfonamide ใช้หลักในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ในฐานะสารไนโตรซิติงเอเจนต์ ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการนำกลุ่มไนโตรโซเข้าสู่สารประกอบต่าง ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีคุณค่ามากในการเตรียมสารไดอะโซคอมพาวด์ ซึ่งเป็นสารกลางในการผลิตสีย้อม สีพิกเมนต์ และเภสัชภัณฑ์ นอกจากนี้ ยังใช้เป็นรีเอเจนต์ในการศึกษากลไกปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการไนโตรซิชัน การประยุกต์ใช้ยังพบในการพัฒนาโพลิเมอร์และวัสดุเฉพาะทางที่ต้องการการไนโตรซิชันแบบควบคุม นอกจากนี้ยังอาจใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารเคมีอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมเภสัชกรรมและเคมีภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม ต้องระมัดระวังในการใช้งานเนื่องจากอาจมีผลกระทบต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมหากไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม