เทตราเมทิลไดฟอสฟีนไดซัลไฟด์ ถูกนำมาใช้หลัก ๆ ในด้านการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการสร้างสารประกอบที่มีฟอสฟอรัส โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการเตรียมลิแกนด์ออร์กาโนฟอสฟอรัส ซึ่งจำเป็นต่อการเร่งปฏิกิริยา โดยเฉพาะในปฏิกิริยาที่ใช้โลหะทรานซิชันเป็นตัวเร่ง ลิแกนด์เหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพและความเลือกในการดำเนินกระบวนการเคมีต่าง ๆ รวมถึงการไฮโดรเจนเนชัน ไฮโดรฟอร์มิลเลชัน และปฏิกิริยาการจับคู่ข้าม นอกจากนี้ สารนี้ยังถูกใช้ในการพัฒนาสารกันไฟ ซึ่งปริมาณฟอสฟอรัสช่วยลดความไวไฟของวัสดุ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่การผลิตสารเคมีพิเศษที่ใช้ในยาฆ่าแมลงและเภสัชภัณฑ์ โดยช่วยในการสังเคราะห์ส่วนประกอบที่ใช้งานทางชีวภาพที่มีกิจกรรมเฉพาะ