เดกเซติไมด์เป็นสารยับยั้งโคลิเนอร์จิกที่ใช้ทั้งในการรักษาทางคลินิกและการวิจัยทางการแพทย์ ในการรักษาทางคลินิก ใช้เพื่อบรรเทาอาการของโรคพาร์กินสัน เช่น อาการสั่นและความผิดปกติในการเคลื่อนไหว โดยการยับยั้งตัวรับมัสคารินิกและปรับสมดุลกิจกรรมโคลิเนอร์จิกในระบบประสาทส่วนกลาง ในการวิจัยทางเภสัชวิทยา ใช้เป็นเครื่องมือในการศึกษาผลกระทบของการยับยั้งโคลิเนอร์จิก ความผิดปกติของอะเซทิลโคลีน และสมดุลระหว่างระบบโคลิเนอร์จิกและโดพามินิก นอกจากนี้ยังเป็นสารอ้างอิงในการพัฒนายาเป้าหมายตัวรับมัสคารินิกสำหรับโรคทางระบบประสาท จิตเวช และโรคเสื่อมถอยของระบบประสาท