二苯乙炔是取代茋和偶苯酰的合成前體，可以進行環加成反應。由于對稱性和高度的平面性，二苯乙炔是非常好的Lewis酸，在金屬有機化學中也是很好的配體。
氧化及還原二苯乙炔可以被鉬(VI)和鎢(VI)的多氧金屬、[二(三氟乙酸)碘代]五氟苯氧化生成安息香酸。鉻族絡合物、鋅-鉻、錳酸鋇以及其它試劑可使二苯乙炔氧化成偶苯酰。
二苯乙炔的有效還原方法如下：可用NiCl2·4PPh3酸制備反式茋，在釕催化劑作用下發生氫化反應生成順式茋，也可用AcOH或用鋅與Pd/C結合來完成，利用氫和蒙脫石-(二苯基膦化氫)鈀(II)絡合物或用鋅與Pd/C結合可將炔鍵還原成烷烴。
炔烴π鍵與X-Y的加成很多試劑可對炔鍵加成。例如，PhSe-F、PhS-F、PhS-SPh和ClHg-OAc可與二苯乙炔發生反式加成，而RNH-H則會生成順式芪衍生物。H-CN、TMS-CN、 (X=鹵素)等也可與二苯乙炔加成。
卡賓加成二苯乙炔可與鉻、鎢和卡賓鈷等發生加成反應。Fischer類型卡賓鉻與二苯乙炔反應生成環戊酮。而卡賓鉻中含氮時可以得到吡咯啉酮 。Fischer類型的卡賓鎢可直接反應，因為可以形成七元環。
與不同金屬的相互作用 二苯乙炔可用于鈀催化偶合反應和環化反應中，而鎳則可以形成螺環化合物 ，鋅絡合物的插入則可生成許多不飽和分子。二苯乙炔有和有機金屬絡合物及有機金屬簇結合的傾向，并能進行金屬化反應。
環的形成及環加成二苯乙炔可通過環加成反應來制備酯、唑、苯并噻吩、吲哚、吡咯和呋喃-2(5H)-酮等化合物及其衍生物。