เอทอกซีเอมีน ไฮโดรคลอไรด์ ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะสารเคมีที่หลากหลายและมีประสิทธิภาพ มันมีคุณค่าอย่างยิ่งในการเตรียมอนุพันธ์ออกซิม ซึ่งเป็นสารกลางที่จำเป็นในการสังเคราะห์ยาและสารเคมีเกษตรกรรมต่างๆ สารประกอบนี้ยังถูกนำมาใช้ในการป้องกันกลุ่มคาร์บอนิลระหว่างปฏิกิริยาเคมีที่ซับซ้อน เพื่อให้มั่นใจในการแปลงแบบเลือกเฉพาะ นอกจากนี้ยังมีบทบาทในการปรับเปลี่ยนนิวคลีโอไซด์และนิวคลีโอไทด์ ซึ่งช่วยในการพัฒนายาต้านไวรัสและยารักษามะเร็ง การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่สาขาเคมีวิเคราะห์ โดยใช้ในการทำอนุพันธ์ของอัลดีไฮด์และคีโตนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการตรวจจับในวิเคราะห์โครมาโทกราฟี