二甲基亞砜是許多化學(xué)反應(yīng)的常用溶劑,被廣泛的應(yīng)用于有機(jī)合成及工業(yè)應(yīng)用(聚合物化學(xué)、制藥及農(nóng)業(yè)化學(xué)品)。除此以外，在有機(jī)合成中，二甲基亞砜亦可用用于許多氧化反應(yīng)中。同時二甲基亞砜越來越廣的用于與微電子工業(yè)的生產(chǎn)制造,例如平板顯示器制造的光阻剝離劑。在醫(yī)藥上，二甲基亞砜最主要利用于局部止痛劑、局部藥物載體、消炎藥與抗氧化劑。由于二甲基亞砜能夠提高藥物在包括皮膚在內(nèi)的機(jī)體有機(jī)組織中的吸收率，它可以用來作為許多藥物的載體。因?yàn)閾碛袠O強(qiáng)的有機(jī)化合物溶解能力，所以在藥物樣本管理和高速藥物篩選中起著重要作用。
在生物學(xué)上二甲基亞砜也可作為冷凍保護(hù)劑的使用，增加細(xì)胞基質(zhì)，以防止在冷凍過程中細(xì)胞死亡