Trans-1,2-dimethylcyclohexane ถูกนำมาใช้หลักๆ ในสาขาเคมีอินทรีย์เป็นสารโมเดลสำหรับการศึกษาสเตอรีโอเคมีและการวิเคราะห์โครงสร้างแบบคอนฟอร์เมชัน โครงสร้างของมันช่วยให้นักวิจัยสามารถสำรวจผลกระทบของปฏิกิริยาสเตอร์ริกและการจัดเรียงเชิงพื้นที่ในระบบวงแหวน ประกอบนี้มักถูกใช้ในห้องปฏิบัติการทางวิชาการและอุตสาหกรรมเพื่อแสดงหลักการของไอโซเมอร์ โดยเฉพาะความแตกต่างระหว่างไอโซเมอร์ cis และ trans นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นหรือสารตัวกลางในการสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนมากขึ้น รวมถึงยาและสารเคมีละเอียด โดยซึ่งวงแหวนไซโคลเฮกเซนที่แข็งแรงของมันให้กรอบที่มั่นคงสำหรับการปรับปรุงเพิ่มเติม ในบางกรณี ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาโลหะตัวทำละลายพิเศษหรือเป็นมาตรฐานอ้างอิงในเคมีวิเคราะห์สำหรับก๊าซโครมาโทกราฟีและสเปกโทรสโกปี NMR