Il toluene è derivato dal catrame di carbone e dal petrolio.Si verifica nella benzina e in molti solventi petroliferi.Il toluene viene utilizzato per produrre trinitrotoluene (TNT), toluene diisocianato e benzene;come ingrediente per coloranti, farmaci e detergenti;e come solvente industriale per gomme, vernici, rivestimenti e oli.

Il toluene ha numerose applicazioni nell'industria chimica e petrolifera, con circa 6 milioni di tonnellate utilizzate ogni anno negli Stati Uniti e 16 milioni di tonnellate utilizzate a livello globale.L'uso principale del toluene è come potenziatore del numero di ottano nella benzina.Il toluene ha un numero di ottano di 114. Il toluene è uno dei quattro principali composti aromatici, insieme a benzene, xilene ed etilbenzene, prodotti durante la raffinazione per migliorare le prestazioni della benzina.Collettivamente, questi quattro composti sono abbreviati in BTEX.Il BTEX è un componente importante della benzina e costituisce circa il 18% in peso di una tipica miscela.Sebbene la proporzione degli aromatici sia variata per produrre miscele diverse per soddisfare le esigenze geografiche e stagionali, il toluene è uno dei componenti principali.Una tipica benzina contiene circa il 5% di toluene in peso.
Il toluene è una materia prima primaria utilizzata per produrre vari composti organici.Viene utilizzato per produrre diisocianati.Gli isocianati contengono il gruppo funzionale ?N = C = O, mentre i diisocianati ne contengono due.I due principali diisocianati sono il toluene 2,4-diisocianato e il toluene 2,6-diisocianato.La produzione di diisocianati nel Nord America sfiora il miliardo di sterline all'anno.Oltre il 90% della produzione di toluene diisocianato viene utilizzata per produrre schiume poliuretaniche.Questi ultimi vengono utilizzati come riempimento flessibile in mobili, biancheria da letto e cuscini. In forma rigida vengono utilizzati per isolamenti, rivestimenti rigidi, materiali da costruzione, ricambi auto e ruote per pattini a rotelle.

Nella produzione di acido benzoico, benzaldeide, esplosivi, coloranti e molti altri composti organici;come solvente per vernici, lacche, gomme, resine;diluenti per inchiostri, profumi, coloranti;nell'estrazione di vari principi dalle piante;come additivo per benzina.