ใช้หลักๆ เป็นสารกลางในการสังเคราะห์สีย้อมและเม็ดสี โดยเฉพาะในการผลิตสีย้อมอะโซที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสิ่งทอ การพิมพ์ และการย้อมสี นอกจากนี้ยังเป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารเคมีเกษตรและยาบางชนิด ซึ่งกลุ่มฟังก์ชันไนโตรและอะมิโนช่วยให้สามารถดัดแปลงทางเคมีเพิ่มเติมได้ เนื่องจากมีความตอบสนองสูง จึงมีคุณค่าในการสังเคราะห์อินทรีย์เพื่อสร้างสารประกอบอะโรมาติกที่ซับซ้อนมากขึ้น ต้องระมัดระวังด้านความปลอดภัยในการจัดการ เนื่องจากอนุพันธ์ไนโตรอะนิลีนอาจมีพิษและเป็นอันตรายได้