4-Nitrosodiphenylamine ใช้เป็นสารตัวกลางทางเคมีหลักในการสังเคราะห์สีย้อมและเม็ดสี โดยเฉพาะในกระบวนการผลิตสีย้อมอะโซ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสิ่งทอ หนัง และกระดาษ เพื่อวัตถุประสงค์การย้อมสี นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตสารเคมีสำหรับยาง โดยทำหน้าที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระและสารป้องกันโอโซน เพื่อปกป้องผลิตภัณฑ์ยางจากการเสื่อมสภาพที่เกิดจากออกซิเจนและโอโซน การใช้งานยังขยายไปถึงงานวิจัยและพัฒนา ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการสังเคราะห์อินทรีย์และการศึกษาทางเคมี