N,N-Dicyclohexylnitrous amide ใช้หลัก ๆ ในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารทำปฏิกิริยาสำหรับการสร้างไนโตรซิลแรดิคอล ซึ่งเป็นสารกลางที่สำคัญในปฏิกิริยาเคมีต่าง ๆ มีบทบาทสำคัญในการเตรียมสารประกอบไนโตรโซ ซึ่งถูกนำมาใช้ในการพัฒนายา สีย้อม และสารเคมีสำหรับยาง นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในงานวิจัยเพื่อศึกษากลไกปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการไนโตรเซชัน ความเสถียรและปฏิกิริยาของมันทำให้เป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าในการสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน