3-Methyl-2-nitropyridine ใช้หลักๆ ในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ สารประกอบนี้ทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตยา โดยเฉพาะในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปที่ภาวะทางระบบประสาทและโรคหัวใจและหลอดเลือด กลุ่มไนโตรของมันทำให้เป็นสารตั้งต้นที่มีคุณค่าสำหรับการสังเคราะห์สารประกอบเฮเทอโรไซคลิกต่างๆ ซึ่งมักใช้ในเคมียารักษาโรค นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการวิจัยสารเคมีเกษตรเพื่อสร้างยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืชใหม่ๆ ความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาของสารประกอบนี้ยังช่วยให้เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการสังเคราะห์สีย้อมและเม็ดสีสำหรับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม บทบาทของมันในการเกิดปฏิกิริยาการจับคู่ข้ามยังขยายการใช้งานไปสู่วิทยาศาสตร์วัสดุขั้นสูง โดยเฉพาะในการสร้างโมเลกุลอินทรีย์ที่ถูกฟังก์ชันนาไลซ์