Tetrakis(dimethylamino)titanium(IV) ใช้เป็นสารตั้งต้นในกระบวนการ Chemical Vapor Deposition (CVD) และ Atomic Layer Deposition (ALD) สำหรับการสร้างฟิล์มบางของไททาเนียมไนไตรด์ (TiN) และไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO₂) ซึ่งมีความสำคัญในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์สำหรับชั้นกั้นการแพร่กระจาย วัสดุไดอิเล็กทริกแบบ high-k และขั้วประตูในอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูง นอกจากนี้ยังใช้ในการวิจัยและพัฒนาวัสดุฐานไททาเนียมใหม่สำหรับการประยุกต์ใช้ในตัวเร่งปฏิกิริยา การเก็บพลังงาน และนาโนเทคโนโลยี