ไอโอไดด์ 1,4-ไดเมทิลไพรีดิเนียม ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแบบถ่ายโอนเฟส ซึ่งช่วยถ่ายโอนสารตั้งต้นระหว่างเฟสที่ไม่ละลายกัน ส่งผลให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาและผลผลิตเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะในปฏิกิริยาการแทนที่นิวคลีโอฟิลิก สารประกอบนี้ยังใช้ในการเตรียมไอออนิกเหลว ซึ่งนำมาใช้เป็นตัวทำละลายในกระบวนการเคมีต่างๆ เนื่องจากมีจุดเดือดต่ำและความคงทนทางความร้อนสูง นอกจากนี้ ยังประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์ยาและสารเคมีเกษตร โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางหรือตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิตโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน บทบาทในงานศึกษาทางเคมีไฟฟ้ามีความสำคัญ โดยใช้ในการตรวจสอบกระบวนการออกซิเดชัน-รีดักชันและกลไกการขนส่งไอออน นอกจากนี้ ยังนำไปใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุเพื่อพัฒนาวัสดุขั้นสูงที่มีคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์หรือเลนส์เฉพาะ