4-(Dimethylamino)piperidine dihydrochloride ใช้เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์เภสัชภัณฑ์ต่างๆ โดยเฉพาะในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปที่ระบบประสาทส่วนกลาง มันมีบทบาทในการผลิตสารประกอบที่มีคุณสมบัติเป็นยาต้านซึมเศร้า ยารักษาโรคจิต และยาแก้ปวด นอกจากนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน รวมถึงลิแกนด์สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาและสารชีวภาพที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงการวิจัยที่ช่วยในการศึกษากลไกทางชีวเคมีและปฏิสัมพันธ์ของตัวรับ