2,4-Dinitrobenzoic acid ถูกใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารเคมีช่วยในการเตรียมสารประกอบเคมีต่างๆ โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการผลิตสีย้อม สารให้สี และอนุพันธ์นิตроอะโรมาติกอื่นๆ ในวิเคราะห์ทางเคมี ถูกนำมาใช้เป็นสารมาตรฐานหรือสารอ้างอิงสำหรับการปรับเทียบเครื่องมือหรือตรวจสอบวิธีการ นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยเพื่อศึกษากลไกปฏิกิริยาและพัฒนาเส้นทางสังเคราะห์ใหม่ กลุ่มนิตโรของมันทำให้มีประโยชน์ในการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับวัตถุระเบิด แม้ว่าจะไม่ถูกใช้โดยตรงเป็นวัตถุระเบิด