Mae tolwen yn deillio o dar glo yn ogystal â petroliwm. Mae'n digwydd mewn gasoline a llawer o doddyddion petroliwm. Defnyddir tolwen i gynhyrchu trinitrotolwen (TNT), tolwen diisocyanad, a bensen; fel cynhwysyn ar gyfer llifynnau, cyffuriau, a glanedyddion; ac fel toddydd diwydiannol ar gyfer rwber, paent, haenau, ac olewau.

Mae gan tolwen nifer o gymwysiadau yn y diwydiant cemegol a phetrolewm, gyda thua 6 miliwn tunnell yn cael ei ddefnyddio'n flynyddol yn yr Unol Daleithiau a 16 miliwn tunnell yn cael ei ddefnyddio'n fyd-eang. Y prif ddefnydd o tolwen yw fel hwb octan mewn gasoline. Mae gan tolwen sgôr octan o 114. Mae tolwen yn un o'r pedwar prif gyfansoddyn aromatig, ynghyd â bensen, xylen, ac ethylbensen, a gynhyrchir yn ystod mireinio i wella perfformiad gasoline. Gyda'i gilydd, mae'r pedwar cyfansoddyn hyn yn cael eu talfyru fel BTEX. Mae BTEX yn gydran bwysig o gasoline, gan ffurfio tua 18% yn ôl pwysau o gymysgedd nodweddiadol. Er bod cyfran yr aromatigau yn cael ei amrywio i gynhyrchu gwahanol gymysgeddau i fodloni gofynion daearyddol a thymhorol, tolwen yw un o'r prif gydrannau. Mae gasoline nodweddiadol yn cynnwys tua 5% o tolwen yn ôl pwysau.
Mae tolwen yn brif ddeunydd crai a ddefnyddir i gynhyrchu amrywiol gyfansoddion organig. Fe'i defnyddir i gynhyrchu diisocyanadau. Mae isocyanadau yn cynnwys y grŵp swyddogaethol ?N = C = O, ac mae diisocyanadau yn cynnwys dau o'r rhain. Y ddau brif diisocyanad yw tolwen 2,4-diisocyanad a tolwen 2,6-diisocyanad. Mae cynhyrchu diisocyanadau yng Ngogledd America yn agos at biliwn o bunnoedd y flwyddyn. Defnyddir mwy na 90% o gynhyrchiad tolwen diisocyanad ar gyfer gwneud ewynnau polywrethan. Defnyddir yr olaf fel llenwad hyblyg mewn dodrefn, dillad gwely a chlustogau. Ar ffurf anhyblyg fe'i defnyddir ar gyfer inswleiddio, haenau cragen galed, deunyddiau adeiladu, rhannau auto ac olwynion sglefrio rholer.

Wrth gynhyrchu asid bensoig, bensaldehyd, ffrwydron, llifynnau, a llawer o gyfansoddion organig eraill; fel toddydd ar gyfer paent, lacrau, gwm, resinau; teneuach ar gyfer inciau, persawrau, llifynnau; wrth echdynnu gwahanol egwyddorion o blanhigion; fel ychwanegyn gasoline.