3,5-(Dimethyl-d6)-fluorobenzene ถูกนำมาใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารเคมีที่มีฟลูออรีนและดีเทอเรียม โดยเฉพาะในงานวิจัยทางเคมีอินทรีย์และเคมีเภสัชกรรม มันมักถูกใช้ในกระบวนการติดฉลากไอโซโทปเพื่อศึกษากลไกการเกิดปฏิกิริยาและวิถีเมแทบอลิซึมของสารประกอบต่าง ๆ นอกจากนี้ยังมีบทบาทสำคัญในการพัฒนายาและสารเคมีที่มีความเฉพาะเจาะจงสูง โดยเฉพาะในกลุ่มสารที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความแม่นยำในการศึกษาและทดลองทางวิทยาศาสตร์