Dimetilamin, organik kimya ve endüstriyel uygulamalarda çeşitli amaçlarla kullanılan bir bileşiktir.
Dimetilamin, birçok sentetik bileşik, ilaç, tarım kimyasalları ve kimyasal ara ürünün üretiminde bir ara madde olarak kullanılır. Ayrıca polimerlerin ve reçinelerin üretiminde bir katalizör olarak da kullanılabilir.
Bunun dışında, dimetilamin, gaz fazında bazik bir madde olduğu için, bazı kimyasal reaksiyonlarda bir reaktif olarak da kullanılabilir. Örneğin, organik sentezde bir amidin yapısını değiştirmek veya aminlerin türetilmesi için dimetilamin kullanılabilir.