4-Methoxycyclohexanamine ใช้หลักๆ ในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นที่หลากหลายในการผลิตยาและสารเคมีทางการเกษตร กลุ่มฟังก์ชันเมทอกซีและอะมีนของมันทำให้มีคุณค่าต่อการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน โดยเฉพาะในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปที่โรคทางระบบประสาท นอกจากนี้ ยังมีการนำไปใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีพิเศษ รวมถึงสีย้อมและโพลิเมอร์ ซึ่งคุณสมบัติทางโครงสร้างของมันช่วยเพิ่มความเสถียรและปฏิกิริยา ในงานวิจัย มันถูกใช้ในการศึกษากลไกปฏิกิริยาและพัฒนาเส้นทางสังเคราะห์ใหม่ๆ