4,5-Dimethyl-o-phenylenediamine ใช้หลักๆ ในการสังเคราะห์สีย้อมและเม็ดสี โดยเฉพาะสำหรับการย้อมสีสิ่งทอและพลาสติก มันทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตสารประกอบเฮเตอโรไซคลิก ซึ่งจำเป็นในแอปพลิเคชันอุตสาหกรรมต่างๆ นอกจากนี้ ยังใช้ในเคมีวิเคราะห์เป็นตัวเรย์เจนต์สำหรับตรวจจับและวัดปริมาณสารเฉพาะ เช่น ไอออนโลหะ เนื่องจากความสามารถในการสร้างคอมเพล็กซ์ที่เสถียร ในสาขาการสังเคราะห์อินทรีย์ ถูกนำมาใช้ในการสร้างโมเลกุลซับซ้อนสำหรับยาและสารเคมีเกษตร บทบาทในเคมีพอลิเมอร์รวมถึงการทำหน้าที่เป็นมอนอเมอร์หรือตัวเชื่อมขวางเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติวัสดุ