O produto do carbonato de dimetilo pode ser utilizado como substituto tradicional de materiais tóxicos fosgénio, sulfato de dimetilo e cloreto de metilo, etc. Pode ser utilizado para a síntese de policarbonato, carbonato de difenilo, isocianato e éster de carbonato de alilo diglical; pode também ser utilizado para a síntese de vários tipos de pesticidas carbamato, tais como o carbamato, etc.; pode também ser utilizado como intermediário de síntese orgânica, como anisool, dimetoxibenzeno, aminas ariladas, ureia diamina simétrica, carbazato de metilo e assim por diante; na indústria farmacêutica, pode ser utilizado para fabricar aminoácidos oxazolidinona, ciprofloxacina, intermediários farmacêuticos de éster ácido β-quato. Além disso, pode ser utilizado como aditivos de gasolina, gasóleo, óleo de frigorífico e solvente. O carbonato de dimetilo é utilizado como solvente na síntese orgânica e considerado como substituto de solvente como o metil-etilo cetona, o acetato de tert-butilo e o paraclorobenzotrifluoreto. Está envolvido como um intermediário na preparação do difenilcarbonato, que por sua vez é usado como uma matéria-prima chave para a síntese de Bisfenol-A-policarbonato. É também utilizado como agente metilante 'verde' envolvido na metilação da anilina, fenóis e ácidos carboxílicos. Pode ser utilizado como aditivo de combustível devido ao seu elevado teor de oxigénio. Também encontra aplicações relacionadas com supercondensadores e baterias de lítio. Substituto ambientalmente benigno do dimetilsulfato, q. v. e haletos de metil nas reações de metilação e do fosgénio, q. v., nas reações de metilcarbonilação.