作为重要染料成份对苯二胺的先驱物质，会再用铁金属及催化加氢的方式产生。4-硝基苯胺也是合成对位红（第一个偶氮染料）所需要的原料：将4-硝基苯胺置于硫酸中加热，会快速的聚合，生成硬质的泡沬。
实验室应用.4-硝基苯胺有溶剂化显色的特性，因此用来检测卡姆列特-塔虎脱溶剂参数。其紫外-可见频谱波峰的位置会随溶剂中氢键受体及供体的平衡而变化。