N,N-Dibenzylhydrazine ถูกใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับการเตรียมอนุพันธ์ไฮดราซีนต่างๆ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์เภสัชภัณฑ์ โดยเฉพาะในการพัฒนายาที่เล็งเป้าไปที่ระบบประสาทส่วนกลาง นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการผลิตสารเคมีเกษตร ซึ่งช่วยในการสร้างสารประกอบที่มีคุณสมบัติกำจัดศัตรูพืชหรือวัชพืช บทบาทของมันในงานวิจัยทางเคมีก็มีความสำคัญ โดยมักถูกใช้ในการศึกษากลไกปฏิกิริยาและการพัฒนาวิธีการสังเคราะห์ใหม่ๆ