Di-o-tolylphosphine oxide ใช้หลักเป็นลิแกนด์ในการเคมีเชิงประสาน ซึ่งช่วยในการทำให้คอมเพล็กซ์ของโลหะเสถียร มักนำไปใช้ในกระบวนการเร่งปฏิกิริยา โดยเฉพาะปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับโลหะทรานซิชัน เนื่องจากช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความเลือกในการเกิดปฏิกิริยา นอกจากนี้ ยังประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำคัญหรือสารเคมีหลัก บทบาทในเคมีโพลิเมอร์ก็น่าสังเกต โดยสามารถใช้ปรับคุณสมบัติของโพลิเมอร์หรือเป็นสารเติมแต่งกันไฟ ในวิทยาศาสตร์วัสดุ สารนี้ช่วยในการพัฒนาวัสดุขั้นสูงที่มีลักษณะทางอิเล็กทรอนิกส์หรือโครงสร้างเฉพาะ