Диметилкарбонат может использоваться в качестве традиционной замены токсических материалов фосгеном, диметилсульфатом и метилхлоридом и так далее. Может использоваться для синтеза поликарбоната, дифенилкарбоната, изоцианата и аллилдигликольного карбоната; может также использоваться для синтеза различных видов карбаматных пестицидов, таких как карбарил и так далее; также может использоваться в качестве промежуточного органического синтеза, такого как анизол, диметоксиметоксенибензол, алкилированные арильные амины, симметричная диаминовая мочевина, метил карбазат и так далее; в фармацевтической промышленности может использоваться для изготовления аминоксиолидинона, ципрофлоксацина, β-кето кислотных эфиров фармацевтического промежуточного типа. Кроме того, он может использоваться в качестве добавок бензина, дизельного топлива, масла для холодильника и растворителя. Диметилкарбонат используется в качестве растворителя в органическом синтезе и рассматривается как замена растворителя, такого как метил этилкетон, терт-бутил ацетат и парашлородеротрифтор. Он участвует в качестве промежуточного в приготовлении дифенилкарбоната, который в свою очередь используется в качестве ключевого сырья для синтеза бисфенола-А-поликарбоната. Он также используется как «зелёный» метилирующий агент, участвующий в метилировании анилина, фенолов и карбоновых кислот. Его можно использовать в качестве топливной присадки из-за высокого содержания кислорода. Также он находит области применения, связанные с суперконденсаторами и литиевыми батареями. Экологически безвредная замена диметилсульфата, кВТВ и метилгалогенидов в реакциях метилирования и фосгена, кВТВ, в реакциях метикарбонилирования.