N-Methylbutylamine ใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับการผลิตสารประกอบเคมีต่างๆ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตยา โดยเฉพาะยาที่มุ่งเป้าไปยังระบบประสาทส่วนกลาง นอกจากนี้ ยังใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีเกษตร เช่น ยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับส่วนผสมที่ใช้งานได้ ในงานอุตสาหกรรม ใช้เป็นสารยับยั้งการกัดกร่อน ปกป้องพื้นผิวโลหะจากการเสื่อมสภาพในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง บทบาทในฐานะตัวทำละลายหรือสารเคมีในปฏิกิริยาเคมียังเน้นย้ำถึงความหลากหลายในการวิจัยและกระบวนการผลิต