二甲基亞砜廣泛用作溶劑和反應試劑，特別是出現被限制詞語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。除此之外，在醫藥工業中二甲基亞砜還有直接用作某些藥物的原料及載體。二甲基亞砜本身有消炎止痛，利尿，鎮靜等作用，亦譽為“萬靈藥”，常作為止痛藥物的活性組分添加于藥物之中.