3,4-Dimethyldiphenylamine ใช้เป็นสารต้านอนุมูลอิสระหลักในการผลิตยางและพลาสติก โดยช่วยป้องกันการเสื่อมสภาพจากออกซิเดชัน ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของวัสดุ นอกจากนี้ยังใช้ในการทำให้เสถียรของน้ำมันหล่อลื่นและเชื้อเพลิง โดยยับยั้งการเกิดกัมและวานิชที่อาจทำให้ประสิทธิภาพเครื่องยนต์ลดลง นอกจากนั้นยังทำหน้าที่เป็นสารกลางในการสังเคราะห์สีย้อมและยาต่างๆ ซึ่งช่วยในการพัฒนาสารประกอบที่มีคุณสมบัติเฉพาะที่ต้องการ ประสิทธิภาพในแอปพลิเคชันเหล่านี้เกิดจากการที่มันสามารถขัดขวางปฏิกิริยาลูกโซ่ที่นำไปสู่การสลายตัวของวัสดุ