碳酸二甲酯（DMC）是一个有机化合物，可看作碳酸的二甲基酯。它是可燃的澄清液体，沸点90°C，不溶于水，可用作甲基化试剂。相比其他甲基化试剂，如碘甲烷和二甲酯，碳酸二甲酯毒性较小，可被生物降解。
制备
以前以光气为原料制取碳酸二甲酯的方法已不常用，取而代之的是用甲醇在氧气存在下的催化氧化羰基化反应制得，较之以前的方法更加环保。
碳酸二甲酯可对苯胺、酚和羧酸进行甲基化，但很多反应都需高压。可以在回流DMC时加入DBU，以催化碳酸二甲酯甲基化羧酸的反应：
用途
碳酸二甲酯的用途非常广泛，可以代替光气作羰基化剂、代替二甲酯（DMS）作甲基化剂，还可以作为低毒优良溶剂和潜在的汽油添加剂。
代替光气作羰基化剂光气具有反应活性高的优势，但光气的副产物有剧毒并具有高腐蚀性，其面临巨大的环保压力，在环保政策压力日益加大的背景下光气将会逐渐被淘汰。碳酸二甲酯具有类似的亲核反应中心，当它的羰基受到亲核进攻时，酰氧键断裂，形成羰基化合物，副产物为甲醇。碳酸二甲酯可以代替光气成为一种安全的反应试剂合成碳酸衍生物，如氨基甲酸酯农药、聚碳酸酯（PC）、异氰酸酯（MDI、TDI等），其中聚碳酸酯（PC）是未来碳酸二甲酯需求量的领域。
代替二甲酯（DMS）作甲基化剂
碳酸二甲酯与光气比较类似，也有很大的毒性，副产物污染较大。碳酸二甲酯的甲基碳收到亲核进攻时，其烷氧键断裂，生产甲基化产物，效果与 DMS 类似但反应收率更高、工艺更简单。主要用途包括合成有机中间体、医药产品、农药产品等。
低毒优良溶剂
碳酸二甲酯具有优良的溶解性，其熔沸点范围窄，在4℃~93℃之间，表面张力大，粘度低，具有较高的蒸发温度和较快的蒸发速度，可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。
碳酸二甲酯还具有闪点高、蒸汽压低和空气中爆炸下限高等特点，是集清洁性和安全性于一身的绿色溶剂。
潜在的汽油添加剂
碳酸二甲酯分子中氧含量高，达53%，还能够优良的提高辛烷值作用，并且具有无相分离、低毒和快速生物降解性等性质。使汽油达到同等氧含量时使用的二甲酯的量比（MTBE）少4.5倍，从而降低了汽车尾气中碳氢化合物、一氧化碳和甲醛的排放总量。还克服了常用汽油添加剂易溶于水、污染地下水源的缺点，碳酸二甲酯将成为替代MTBE的有潜力的汽油添加剂之一。