碳酸二甲酯（DMC）是一個有機化合物，可看作碳酸的二甲基酯。它是可燃的澄清液體，沸點90°C，不溶于水，可用作甲基化試劑。相比其他甲基化試劑，如碘甲烷和二甲酯，碳酸二甲酯毒性較小，可被生物降解。

以前以光氣為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氣存在下的催化氧化羰基化反應制得，較之以前的方法更加環保。

碳酸二甲酯可對苯胺、酚和羧酸進行甲基化，但很多反應都需高壓。可以在回流DMC時加入DBU，以催化碳酸二甲酯甲基化羧酸的反應：

碳酸二甲酯的用途非常廣泛，可以代替光氣作羰基化劑、代替DMS作甲基化劑，還可以作為低毒優良溶劑和潛在的汽油添加劑。

光氣具有反應活性高的優勢，但光氣的副產物有劇毒并具有高腐蝕性，其面臨巨大的環保壓力，在環保政策壓力日益加大的背景下光氣將會逐漸被淘汰。碳酸二甲酯具有類似的親核反應中心，當它的羰基受到親核進攻時，酰氧鍵斷裂，形成羰基化合物，副產物為甲醇。碳酸二甲酯可以代替光氣成為一種安全的反應試劑合成碳酸衍生物，如氨基甲酸酯農藥、聚碳酸酯（PC）、異氰酸酯（MDI、TDI等），其中聚碳酸酯（PC）是未來碳酸二甲酯需求量的領域。