N,N-Dimethylhexylamine ใช้อย่างแพร่หลายเป็นสารกลางในการสังเคราะห์สารเคมีต่างๆ รวมถึงสารลดแรงตึงผิวและสารยับยั้งการกัดกร่อน มีบทบาทสำคัญในการผลิตสารประกอบแอมโมเนียมไตรเทอร์นารี ซึ่งจำเป็นสำหรับน้ำยาปรับผ้านุ่ม ยาฆ่าเชื้อ และผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล นอกจากนี้ ยังใช้ในการสูตรสารเคมีสำหรับอุตสาหกรรมน้ำมัน ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของของเหลวสำหรับเจาะและป้องกันการกัดกร่อนของอุปกรณ์ การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงอุตสาหกรรมเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับส่วนประกอบเภสัชภัณฑ์ที่ใช้งานได้ (APIs) นอกจากนี้ ยังใช้ในการผลิตสารเคมีเกษตร สนับสนุนการพัฒนายาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช