【用途一】在化学合成中用于甲基化剂和羰基化剂，用于农药除草剂的制备

【用途二】碳酸二甲酯是除草剂磺草灵的中间体，也是甲基化试剂。

【用途三】碳酸二甲酯可取代传统使用的有毒原料产品光气、硫酸二甲酯和甲基氯等。可用于非光气法合成聚碳酸酯、碳酸二苯酯、异氰酸酯及烯丙基二甘醇碳酸酯；用于合成各种氨基甲酸酯类农药，如西维因等；有机合成中间体，如苯甲醚、苯二甲醚、烷基芳胺、对称二氨基脲、肼基甲酸甲酯等；医药工业方面，可用于制氨基恶唑烷酮、环丙沙星、β-酮羧酸酯类医药中间体等。此外，它还可用作汽油、柴油的添加剂、制冷机机油及溶剂等。

【用途四】有机合成,溶剂。工业上主要用于可充电锂离子电池的电解液，只能在干燥环境下使用操作（如环境水分小于20ppm的手套箱内）。