ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหลักในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในปฏิกิริยาการเชื่อมโยงข้าม เช่น ปฏิกิริยา Suzuki-Miyaura และ Heck ซึ่งช่วยในการก่อตัวของพันธะคาร์บอน-คาร์บอน นอกจากนี้ยังใช้ในการสะสมฟิล์มบางของพัลลาเดียมผ่านกระบวนการ deposition ด้วยไอระเหยทางเคมี (CVD) ซึ่งจำเป็นสำหรับการผลิตส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์และการเคลือบผิว นอกจากนั้นยังทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการเตรียมอนุภาคนาโนพัลลาเดียม ซึ่งมี ứng dụng ในตัวเร่งปฏิกิริยา เซ็นเซอร์ และอุปกรณ์ทางการแพทย์ ความเสถียรทางความร้อนและความผันผวนของมันทำให้เหมาะสมสำหรับการสังเคราะห์วัสดุขั้นสูงและเทคนิคการปรับเปลี่ยนพื้นผิว