ฟีนิลไฮดราซีนเป็นสารเคมีพิเศษที่ใช้หลักในฐานะรีเอเจนต์สำหรับการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการผลิตยา สีย้อม และสารเคมีเกษตร มันทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์อินโดลแบบฟิชเชอร์ ซึ่งช่วยในการสร้างอินโดลที่จำเป็นสำหรับยาต้านการอักเสบ ยาต้านมะเร็ง และยารักษามาลาเรีย นอกจากนี้ ยังใช้ในการเตรียมสารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิกที่มีการประยุกต์ใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุ

ในทางเคมีวิเคราะห์ ฟีนิลไฮดราซีนถูกนำมาใช้ในการตรวจจับและวัดปริมาณสารประกอบคาร์บอนิล เช่น อัลดีไฮด์ คีโตน และน้ำตาลรีดิวซ์อย่างกลูโคส โดยทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างฟีนิลไฮดราซอนและออซาโซน ซึ่งช่วยในการระบุและวิเคราะห์ลักษณะของสารประกอบอินทรีย์ในงานวิจัย การแพทย์ และอุตสาหกรรม

ฟีนิลไฮดราซีนยังมีบทบาทในการสังเคราะห์สีย้อมอะโซ ซึ่งจำเป็นสำหรับสิ่งทอ หมึกพิมพ์ และพลาสติก เนื่องจากความสามารถในการสร้างเกลือไดอะโซเนียมที่เสถียรเพื่อสีสันสดใสและทนทาน

เนื่องจากความเป็นพิษ ความเป็นมะเร็ง และอันตรายต่อสุขภาพ การจัดการฟีนิลไฮดราซีนต้องใช้มาตรการความปลอดภัยที่เข้มงวด รวมถึงการระบายอากาศที่เหมาะสม อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล และการปฏิบัติตามแนวทางกฎระเบียบ