N,N',N''-Trimethyldiethylenetriamine ใช้เป็นสารยึดตัว (curing agent) ในเรซินอีพ็อกซี่ เพื่อเสริมสร้างคุณสมบัติทางกลและความเสถียรทางความร้อน นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตโฟมโพลียูรีเทน โดยทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (catalyst) ช่วยปรับปรุงความหนาแน่นและความยืดหยุ่นของโฟม ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ ใช้เป็นสารเชื่อมขวาง (crosslinking agent) สำหรับสีย้อม เพื่อให้สีติดทนยาวนานยิ่งขึ้น นอกจากนี้ยังนำไปประยุกต์ใช้ในกระบวนการบำบัดน้ำเป็นสารจับเชลาต (chelating agent) ช่วยกำจัดไอออนโลหะออกจากน้ำเสีย บทบาทสำคัญของมันยังรวมถึงการสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิว (surfactants) และน้ำมันหล่อลื่น (lubricants) โดยช่วยเพิ่มความเสถียรและประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมยางและพลาสติกเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพ เช่น ความยืดหยุ่นและความทนทาน และเป็นส่วนประกอบในสารเคลือบผิวเพื่อเพิ่มการยึดเกาะและความทนต่อสภาพแวดล้อม