เมธิลเดคาโนเอตใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตน้ำมันชีวภาพ เนื่องจากมีโครงสร้างเป็นเอสเทอร์ไขมันที่สามารถเผาไหม้ได้สะอาด และให้พลังงานสูง จึงเหมาะสำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงทางเลือกในเครื่องยนต์ดีเซล

นอกจากนี้ยังใช้เป็นส่วนผสมกลิ่นหอมในเครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล เนื่องจากมีกลิ่นอ่อนๆ แบบไขมันและขี้ผึ้ง และใช้เป็นสารปรุงรสในอาหารเพื่อลักษณะผลไม้แบบเอสเทอร์

ทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายหรือตัวพาในสูตรที่ต้องการความผันปรวนต่ำและความสามารถในการละลายดี ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอางและน้ำหอม มีคุณสมบัติเป็นตัวทำละลายที่อ่อนโยน ช่วยเพิ่มความคงตัวของผลิตภัณฑ์ และกระจายตัวของสารออกฤทธิ์ได้ดีในผลิตภัณฑ์ผิวหนัง

ในงานวิจัย มักใช้เมธิลเดคาโนเอตเป็นสารโมเดลในการศึกษาการเผาผลาญลิพิดและปฏิกิริยาเอนไซม์ รวมถึงเป็นมาตรฐานในการวิเคราะห์องค์ประกอบของกรดไขมันโดยเทคนิคโครมาโตกราฟี เพื่อระบุชนิดและปริมาณของกรดไขมันในตัวอย่างน้ำมันหรือไขมันต่าง ๆ