ใช้เป็นตัวทำละลายในการผลิตเส้นใยเรยอนผ่านกระบวนการเอ็น-เมทิลมอร์โฟลีน เอ็น-ออกไซด์ (NMMO) โดยละลายเซลลูโลสโดยตรงโดยไม่ต้องทำการแปลงโครงสร้างทางเคมี (derivatization) ซึ่งช่วยให้การผลิตเส้นใยเซลลูโลสที่ได้จากการการฟื้นฟูมีประสิทธิภาพในระบบปิดและมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่ำ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะสารออกซิแดนต์ โดยเฉพาะในปฏิกิริยา Sharpless epoxidation ซึ่งช่วยกระตุ้นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีฐานเป็นไทเทเนียมในการเปลี่ยนเอลลิลิกแอลกอฮอล์ (allylic alcohols) ให้เป็นเอพ็อกไซด์ (epoxides) ด้วยความจำเพาะทางสเตอรีโอ (stereoselectivity) สูง ความสามารถในการทำให้สารกลางปฏิกิริยาที่ทำปฏิกิริยาได้ง่าย (reactive intermediates) เสถียรทำให้มีคุณค่าในปฏิกิริยาออกซิเดชันหลากหลายและการสังเคราะห์สารเฮเทอโรไซคลิก