N,N,N',N'-Tetramethyl-p-phenylenediamine dihydrochloride (TMPD) ใช้เป็นสารเคมีสำคัญในการศึกษาและทดสอบทางชีวเคมีและชีววิทยาโมเลกุล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการวิเคราะห์ปฏิกิริยาออกซิเดชันและรีดักชัน (redox reactions) มักใช้เป็นสารให้อิเล็กตรอนในระบบทดสอบที่เกี่ยวข้องกับไซโตโครม c และเอนไซม์ออกซิเดสอื่นๆ นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษาเกี่ยวกับห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนในไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ ซึ่งช่วยในการทำความเข้าใจกลไกการผลิตพลังงานในเซลล์ TMPD ยังถูกนำมาใช้ในเทคนิคทางเคมีวิเคราะห์ เช่น การตรวจหาเปอร์ออกไซด์ การกำหนดปริมาณกรดแอสคอร์บิก การวัดศักย์ไฟฟ้า และการตรวจสอบกิจกรรมของเอนไซม์บางชนิด ในด้านไฟฟ้าเคมี ทำหน้าที่เป็นตัวกลางเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายโอนอิเล็กตรอนในปฏิกิริยาต่างๆ นอกจากนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์และเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการพอลิเมอไรเซชัน