5-Dimethylamino-2-nitrosophenol Hydrochloride ใช้หลักๆ เป็นสารเคมีสังเคราะห์ โดยมีบทบาทสำคัญในการเตรียมสียาซโซ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสิ่งทอสำหรับย้อมสีผ้า นอกจากนี้ ใช้เป็นสารจับเชิงซ้อนในวิเคราะห์ทางเคมีเพื่อตรวจจับและวัดปริมาณไอออนโลหะ เช่น เหล็กและทองแดง โดยเกิดสารเชิงซ้อนที่มีสีชัดเจน โดยเฉพาะในงานศึกษาสิ่งแวดล้อมและชีวเคมี ยังใช้ในการวิจัยอินทรีย์เพื่อสังเคราะห์โมเลกุลซับซ้อนในฐานะสารตั้งต้นในปฏิกิริยาต่างๆ และใช้เป็นสารเคมีในกระบวนการวิเคราะห์ทางเคมีและชีวเคมี โดยเฉพาะในการทดสอบเพื่อตรวจหาปริมาณของโลหะบางชนิด เนื่องจากมีคุณสมบัติในการเกิดสารเชิงซ้อนที่ให้สีชัดเจน นอกจากนี้ยังถูกนำไปใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยเพื่อศึกษาปฏิกิริยาเคมีและกระบวนการรีดอกซ์ เนื่องจากเป็นสารที่สามารถเปลี่ยนสีได้เมื่อเกิดปฏิกิริยา ทำให้เป็นตัวบ่งชี้ที่สะดวกในการสังเกตการเปลี่ยนแปลงทางเคมี