2,3-Dimethylphenylisothiocyanate ถูกใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตสารเคมีเกษตรและเภสัชภัณฑ์ต่างๆ มีคุณค่าอย่างยิ่งในการพัฒนายาฆ่าหญ้าและยาฆ่าเชื้อรา ซึ่งกลุ่มไอโซไทโอไซยาเนตที่ทำปฏิกิริยาได้ช่วยให้เกิดการสร้างอนุพันธ์ไทโอยูเรียที่มีกิจกรรมทางชีวภาพ นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในสถานที่วิจัยสำหรับศึกษาการยับยั้งเอนไซม์และออกแบบโมเลกุลชีวภาพใหม่ๆ รวมถึงบทบาทในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเทอโรไซคลิกที่ทำให้มีประโยชน์ในวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับสร้างโพลิเมอร์และสารเคลือบพิเศษ