氯化鉻，氯化錳等過渡金屬鹵化物與氯化鉀，氯化鈉等鹵化物在DMSO中有一定溶解度，故可以應用在有機電化學中。
二甲基亞砜廣泛用作溶劑和反應試劑，特別是丙烯腈聚合反應中作加工溶劑和抽絲溶劑，作聚氨酯合成及抽絲溶劑，作聚酰胺，聚酰亞胺和聚砜樹脂的合成溶劑，以及芳烴、丁二烯抽提溶劑和合成氯氟苯胺的溶劑等。
DMSO是二甲基亞砜， 用途廣泛。用作乙炔、芳烴、二氧化硫及其他氣體的溶劑以及腈綸纖維紡絲溶劑。是一種即溶于水又溶于有機溶劑的極為重要的非質子極性溶劑。對皮膚有極強的滲透性，有助于藥物向人體滲透。也可作為農藥的添加劑。也是一種十分重要的化學試劑。
DMSO也是一種滲透性保護劑，能夠降低細胞冰點，減少冰晶的形成，減輕自由基對細胞損害，改變生物膜對電解質、藥物、毒物和代謝產物的通透性。