基本用途
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，以及芳烴、丁二烯抽提溶劑和合成氯氟苯胺的溶劑等。
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。
也能夠降低細胞冰點，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。
工業用途
二甲基亞砜是一種既溶于水又溶于有機溶劑的極為重要的非質子極性溶劑。廣泛用作溶劑和反應試劑，具有很高的選擇抽提能力。二甲基亞砜本身有止痛，，等作用，在醫藥工業中可以直接用作某些藥物的原料及載體。有“萬靈藥”之稱，常作為止痛藥物的活性組分添加于藥物之中。
1、用于芳烴抽提、樹脂及染料的反應介質、腈綸聚合、抽絲的溶劑等。
2、用作分析試劑及氣相色譜固定液，也用作紫外光譜分析時的溶劑。
3、二甲基亞砜的冰點是18. 45℃,含水40 %的二甲基亞砜- 60℃不凍，而且二甲基亞砜與水、雪混合時放熱。因此做汽車防凍液、剎車油、液壓液組分提供了方便。乙二醇防凍液在超過- 40℃低溫時已不適用,而且比二甲基亞砜沸點低,有毒,易產生氣阻。二甲基亞砜防凍液在北部嚴寒地區用于汽車、戰車中，并可以隨時以雪代水補充。二甲基亞砜還用于除冰劑、涂料、各種乳膠的防凍劑、汽油、航煤的防凍劑，骨髓、血液、器官低溫保存的防凍劑。
