Toluena merupakan pelopor kepada pelbagai jenis sebatian yang digunakan dalam pelbagai barang seperti bahan letupan dan benzena.

Sebatian toluena biasanya digunakan untuk menghasilkan sebatian benzena seperti dalam tindak balas berikut:

C 6 H 5 CH 3 + H 2 ⟶ C 6 H 6 + CH 4 {\displaystyle {\ce {C6H5CH3 + H2 -> C6H6 + CH4}}}

Toluena merupakan sebatian pelopor bagi sebatian bahan letupan umum, trinitrotoluena (TNT), di mana toluena dinitratkan beberapa kali untuk mendapatkan sebatian TNT. Toluena juga disintesis untuk mendapatkan dinitrotoluena yang digunakan untuk menghasilkan toluena diisosianat, sebatian pelopor poliuretana.