N,N-Dimethyl-p-phenylenediamine ใช้หลักๆ เป็นสารเคมีวิเคราะห์ในการตรวจจับไฮโดรเจนซัลไฟด์และสารประกอบกำมะถันอื่นๆ โดยทำปฏิกิริยากับสารเหล่านี้เพื่อเกิดผลิตภัณฑ์สี ซึ่งมีคุณค่าในการตรวจสอบสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยในอุตสาหกรรม นอกจากนี้ ยังใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สีย้อมและเม็ดสี โดยเฉพาะในการผลิตสีย้อมผมและสีย้อมสิ่งทอ รวมถึงในอุตสาหกรรมยางและพลาสติกเพื่อเป็นสารเร่งปฏิกิริยา บทบาทในสังเคราะห์อินทรีย์ยังขยายไปถึงการเตรียมยาและสารเคมีเกษตรต่างๆ โดยทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น