5,6-Dimethyl-1,10-phenanthroline ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเป็นสารจับเชิงซ้อน (chelating agent) ในเคมีประสาน โดยเฉพาะในการสร้างสารประกอบเชิงซ้อนที่เสถียรกับโลหะทรานซิชัน เช่น ทองแดง เหล็ก และรูเทเนียม สารประกอบเหล่านี้มักใช้ในกระบวนการเร่งปฏิกิริยา (catalytic processes) รวมถึงปฏิกิริยาออกซิเดชันและการสังเคราะห์อินทรีย์ เนื่องจากสามารถทำให้ไอออนโลหะเสถียรและเพิ่มปฏิกิริยาได้

ในด้านวัสดุศาสตร์ ทำหน้าที่เป็นลิแกนด์หลักในการพัฒนาวัสดุเรืองแสง (luminescent materials) และเซ็นเซอร์ สารประกอบโลหะของมันแสดงคุณสมบัติทางโฟโตฟิสิกส์ที่แข็งแกร่ง ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในอุปกรณ์แสงสว่าง (light-emitting devices) และระบบตรวจจับด้วยฟลูออเรสเซนส์

นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในงานวิจัยทางชีวเคมีเป็นตัวการสำรวจชี้ (probe) เพื่อศึกษาการโต้ตอบของไอออนโลหะในระบบชีวภาพ ช่วยให้เข้าใจกลไกของเอนไซม์และโปรตีนที่ขึ้นกับโลหะได้ บทบาทในการทำให้ศูนย์โลหะเสถียรยังมีคุณค่าในการออกแบบยาเมทัลโล (metallodrugs) สำหรับการรักษา

สารนี้ยังใช้ในเคมีวิเคราะห์เป็นรีเอเจนต์ในการตรวจสอบโลหะ เช่น เหล็ก ทองแดง และสังกะสี เนื่องจากให้สีที่ชัดเจนและความไวสูง และในเคมีแสง (photochemistry) กับเคมีอิเล็กโทร (electrochemistry) เป็นตัวเร่งหรือตัวกลางในปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนอิเล็กตรอน เนื่องจากคุณสมบัติทางแสงและอิเล็กทรอนิกส์ที่โดดเด่น