(3S,5S)-3,5-Dimethylmorpholine hydrochloride ถูกนำมาใช้หลักๆ ในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะ chiral building block หรือสารกลาง (intermediate) โดยมีคุณค่าอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมสำหรับการพัฒนาสารประกอบที่มี enantiomerically pure ซึ่งจำเป็นสำหรับการผลิตยาที่มีกิจกรรมทางชีวภาพเฉพาะเจาะจง โครงสร้าง stereochemistry ของสารนี้ช่วยให้สามารถนำมาใช้ใน asymmetric synthesis เพื่อช่วยในการสร้างโมเลกุลซับซ้อนด้วยความแม่นยำสูง นอกจากนี้ ยังสามารถทำหน้าที่เป็น catalyst หรือ ligand ในปฏิกิริยาเคมีต่างๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและ selectivity ของกระบวนการ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปถึงงานวิจัยและพัฒนา ที่ซึ่งนำมาใช้ในการศึกษาผลกระทบทาง stereochemical และปรับปรุงเส้นทางสังเคราะห์สำหรับโมเลกุล bioactive