2,4-Dimethylpyridine N-Oxide ถูกนำมาใช้ในหลายด้านทางเคมี โดยเฉพาะในกระบวนการสังเคราะห์สารเคมีที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับการผลิตยาหรือสารเคมีอื่นๆ ที่มีความซับซ้อน นอกจากนี้ยังใช้เป็นรีเอเจนต์ในปฏิกิริยาออกซิเดชันเพื่อเปลี่ยนสารอินทรีย์ให้เป็นสารที่มีออกซิเจนเพิ่มขึ้น ซึ่งมีประโยชน์ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมและเคมีภัณฑ์ เนื่องจากมีความเสถียรและประสิทธิภาพในการทำปฏิกิริยา