N-Phenylmaleimide ใช้อย่างแพร่หลายเป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์พอลิเมอร์และเรซิน โดยเฉพาะในวัสดุประสิทธิภาพสูงเนื่องจากช่วยเพิ่มความเสถียรทางความร้อนและคุณสมบัติทางกล ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ใช้ในการผลิตแผงวงจรพิมพ์และวัสดุฉนวนที่ต้องการความทนความร้อนสูง นอกจากนี้ ยังใช้ในการพัฒนากาวและสารเคลือบผิว เพื่อเพิ่มความทนทานและความต้านทานต่อสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง ในด้านการสังเคราะห์อินทรีย์ ทำหน้าที่เป็นบล็อกก่อสร้างสำหรับสารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิกต่างๆ ซึ่งสำคัญในงานเภสัชกรรมและสารเคมีเกษตร มีบทบาทในปฏิกิริยาครอสลิงก์สำหรับการวุลคาไนเซชันยาง เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความยืดหยุ่นของวัสดุ มักนำไปใช้ในอุตสาหกรรมยางและพลาสติกเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและความเสถียรของวัสดุ ยังใช้ในกระบวนการผลิตสารเคลือบผิวเพื่อเพิ่มความทนทานต่อการขีดข่วนและสารเคมี และมีบทบาทสำคัญในวงการเภสัชกรรมในการสังเคราะห์ยาบางชนิดที่มีฤทธิ์ต้านการอักเสบหรือต้านมะเร็ง