N-Methyl-4-nitrophthalimide ถูกนำมาใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารเคมีที่มีความซับซ้อนมากขึ้น โดยเฉพาะในกระบวนการผลิตสารประกอบอินทรีย์ที่มีกลุ่มไนโตรและอิไมด์ ซึ่งมักพบในอุตสาหกรรมการผลิตยาและสารเคมีทางการเกษตร นอกจากนี้ ยังสามารถนำไปใช้ในการวิจัยและพัฒนาวัสดุโพลิเมอร์ที่มีคุณสมบัติเฉพาะ เช่น ความทนทานต่อความร้อนและสารเคมี รวมถึงการประยุกต์ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์สารเรืองแสงหรือสารที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อีกด้วย