N,N'-Dimethyl-1,2-cyclohexanediamine ถูกใช้หลักly เป็นลิแกนด์คีรัลในกระบวนการสังเคราะห์แบบอะซิมเมตริก โดยเฉพาะในปฏิกิริยาไฮโดรเจนเนชันแบบอะซิมเมตริกแบบเร่งปฏิกิริยา สารนี้มีบทบาทสำคัญในการผลิตสารประกอบที่มีเอนานติโอเมอร์บริสุทธิ์ ซึ่งจำเป็นต่ออุตสาหกรรมเภสัชกรรมในการพัฒนายาที่มีกิจกรรมทางชีวภาพเฉพาะ นอกจากนี้ ยังถูกนำไปใช้ในการสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์เชิงซ้อน โดยคุณสมบัติทางสเตอรีโอเคมีช่วยควบคุมการเกิดสเตอรีโอไอโซเมอร์ที่ต้องการ สารนี้ยังถูกใช้ในเคมีเชิงคอร์ดิเนชัน สร้างคอมเพล็กซ์ที่เสถียรกับโลหะทรานซิชัน ซึ่งนำไปใช้ในกระบวนการเร่งปฏิกิริยาต่างๆ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่ศาสตร์วัสดุศาสตร์ ช่วยในการพัฒนาวัสดุขั้นสูงที่มีโครงสร้างและคุณสมบัติเฉพาะ