Dimethyl 4,5-dimethylphthalate ถูกนำไปใช้หลักในการสังเคราะห์สารอินทรีย์เป็นสารกลางสำหรับการผลิตสารประกอบเคมีที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น โครงสร้างของมันทำให้เป็นสารตั้งต้นที่มีคุณค่าสำหรับการผลิตสีย้อม สารให้สี และสารเคมีพิเศษ นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้ในการพัฒนาพลาสติไซเซอร์ ซึ่งช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นและความทนทานของโพลิเมอร์ ในงานวิจัย สารประกอบนี้มักถูกใช้ในการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการเอสเทอร์และการสังเคราะห์เอสเตอร์อะโรมาติก บทบาทของมันในการสร้างวัสดุขั้นสูงและกระบวนการเคมีช่วยเน้นย้ำถึงความสำคัญในงานอุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์