5,6-Dimethylpyrimidine-4-carboxylic acid ถูกใช้หลักๆ ในงานวิจัยเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์สารประกอบชีวภาพต่างๆ โครงสร้างของมันมีคุณค่าในการพัฒนายาที่เล็งเป้าไปยังเอนไซม์หรือตัวรับเฉพาะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการรักษาโรคอักเสบและโรคติดเชื้อ นอกจากนี้ยังนำไปใช้ในการเตรียมสารเคมีเกษตร ซึ่งช่วยในการพัฒนายาฆ่าหญ้าและยาฆ่าแมลง บทบาทในงานสังเคราะห์อินทรีย์ยังขยายไปถึงการสร้างโมเลกุลซับซ้อนสำหรับวิทยาศาสตร์วัสดุ รวมถึงโพลิเมอร์ขั้นสูงและสารเคลือบ