十二烷二酸是一種重要的化工原料，具有多種用途。以下是其一些主要套用：
生產工程塑膠。它可以與六次甲基二胺縮合，製得工程塑膠尼龍612。
生產增塑劑。與辛醇、丁醇等醇類生成的二酯，可作為聚氯乙烯、硝酸纖維素、乙酸纖維素的增塑劑。
生產高級潤滑油。與辛醇合成的二酯還用作噴氣式發動機和燃氣輪機用高級潤滑油或低溫潤滑脂的基礎油料。
改性劑。用作飽和聚酯的改性劑、金屬的沉澱劑以及香料、特殊聚氨酯的原料。
陰離子型表面活化劑。用於洗滌劑、紡織助劑、牙膏發泡劑等。
乳化劑及發泡劑。用於蛋糕、飲料、蛋白、鮮果、果汁飲料、食用油等的加工。
乳液聚合乳化劑。用於礦井滅火等。
此外，十二烷二酸還用於合成大環麝香等香料、藥品等。