ใช้เป็นสารซิลิเลติง (silylating agent) ในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการป้องกันหมู่ไฮดรอกซิลและอะมิโนชั่วคราวระหว่างปฏิกิริยาหลายขั้นตอน การประยุกต์ใช้หลักอยู่ในอุตสาหกรรมยาและเกษตรเคมี ซึ่งขั้นตอนการป้องกันและถอนการป้องกันแบบเลือกสรรเป็นสิ่งสำคัญ ช่วยป้องกันไม่ให้หมู่ฟังก์ชันเหล่านี้ทำปฏิกิริยาทับซ้อนหรือเสื่อมสภาพ

หมู่ไดเมทิลอะมิโนช่วยเพิ่มปฏิกิริยาและมีผลต่อจลนศาสตร์ของการซิลิเลชัน ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในสภาวะอ่อนโยน นิยมใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยและอุตสาหกรรมยา เนื่องจากให้ผลดีในการเลือกจำเพาะ (selectivity) และสามารถกำจัดหมู่ป้องกันได้ง่ายภายหลังด้วยกรดอ่อนหรือการไฮโดรไลซิส

นอกจากนี้ยังใช้ในการเตรียมโพลิเมอร์ฐานซิลิคอนและสารปรับแต่งพื้นผิวสำหรับวัสดุโครมาโทกราฟี เพื่อปรับปรุงความกลัวน้ำและความเสถียรทางความร้อน รวมถึงเป็นตัวทำหน้าผิว (surface modifying agent) ในการปรับพื้นผิวของวัสดุซิลิกา กระจก ในเซ็นเซอร์ชีวภาพ ชิปไมโครฟลูอิดิกส์ เพื่อเพิ่มความเข้ากันได้กับสารอินทรีย์หรือควบคุมการยึดติดของโมเลกุลบนพื้นผิว เนื่องจากความผันผวนและปฏิกิริยา จึงมีประสิทธิภาพในการ derivatization เฟสก๊าซสำหรับการวิเคราะห์ เช่น สเปกโตรเมตรีมวล