N,N-Dimethylethylenediamine ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารเคมีหลายชนิด โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตยา โดยเฉพาะในการสร้างส่วนประกอบยาสำคัญ (APIs) ที่ต้องการคุณสมบัติของอะมีน นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตสารเคมีทางการเกษตร ซึ่งเป็นสารตั้งต้นสำหรับยาฆ่าหญ้า ยาฆ่าเชื้อรา และยาฆ่าแมลง

ในอุตสาหกรรมโพลิเมอร์ ใช้เป็นสารยึดเกาะสำหรับเรซิ่นอีพ็อกซี่ เพื่อเพิ่มคุณสมบัติทางกลและความทนทาน นอกจากนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิวและสารยับยั้งการกัดกร่อน ซึ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการทำความสะอาดอุตสาหกรรมและการป้องกันโลหะ นอกจากนี้ยังใช้ในการวิจัยและพัฒนาสำหรับการสร้างลิแกนด์เฉพาะในเคมีเชิงประสานและตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาอินทรีย์ ความหลากหลายทำให้เป็นส่วนประกอบที่มีคุณค่าต่อกระบวนการอุตสาหกรรมและเคมีต่างๆ