4,4-Dimethyl-2-oxazoline ถูกนำมาใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์โพลีเมอร์และโมเลกุลเชิงซ้อนต่างๆ โดยเฉพาะในกระบวนการผลิตโพลีเมอร์ที่มีความทนทานต่อความร้อนและสารเคมี นอกจากนี้ยังถูกใช้เป็นสารปรับแต่งพื้นผิวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการยึดเกาะของวัสดุ ในอุตสาหกรรมยา สารนี้ถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพและยาชนิดต่างๆ นอกจากนี้ยังมีการใช้ในกระบวนการวิจัยและพัฒนาวัสดุใหม่ๆ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของผลิตภัณฑ์