ไนโตรเอทิลีนถูกนำมาใช้เป็นหลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะส่วนประกอบพื้นฐานที่หลากหลายสำหรับการสร้างสารประกอบที่มีไนโตรเจนหลากหลายประเภท โดยมีคุณค่าอย่างยิ่งในการผลิตยาเสพติด ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารกลางในการสังเคราะห์ยาและส่วนประกอบยาสำคัญทางเภสัชกรรม นอกจากนี้ ไนโตรเอทิลีนยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาสารเคมีเกษตร รวมถึงยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช เนื่องจากความตอบสนองทางเคมีและความสามารถในการสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อน ในด้านวิทยาศาสตร์วัสดุ ไนโตรเอทิลีนถูกนำมาใช้ในการเตรียมโพลิเมอร์และสารเคมีพิเศษ ซึ่งมีส่วนช่วยในการสร้างวัสดุขั้นสูงที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัว บทบาทของมันในการเกิดปฏิกิริยาไซโคลโอดิชชันยังทำให้มีประโยชน์ในการสร้างสารประกอบเฮเทอโรไซคลิก ซึ่งมีความสำคัญในอุตสาหกรรมเคมีหลายแห่ง