二甲基甲酰胺既是一種用途極廣的化工原料，也是一種用途很廣的優(yōu)良溶劑。可用于聚丙烯腈纖維等合成纖維的濕紡絲、聚氨酯的合成；用于塑料制膜；也可作去除油漆的脫漆劑；它還能溶解某些低溶解度的顏料，使顏料帶有染料的特點。二甲基甲酰胺可用于芳烴抽提以及用于從碳四餾分中分離回收丁二烯和從碳五餾分中分離回收異戊二烯，還可用作從石蠟中分離非烴成分的有效試劑。它對間苯二甲酸和對苯二甲酸的溶解性有良好的選擇性：間苯二甲酸在二甲基甲酰胺中的溶解度大于對苯二甲酸，在二甲基甲酰胺中進(jìn)行溶劑萃取或部分結(jié)晶，可將兩者分離。在石油化學(xué)工業(yè)中，二甲基甲酰胺可作為氣體吸收劑，用來分離和精制氣體。在有機(jī)反應(yīng)中，二甲基甲酰胺不但廣泛用作反應(yīng)的溶劑，也是有機(jī)合成的重要中間體。農(nóng)藥工業(yè)中可用來生產(chǎn)殺蟲脒；醫(yī)藥工業(yè)中可用于合成磺胺嘧啶、強(qiáng)力霉素、可的松、維生素B6、碘苷、驅(qū)蟯凈、噻嘧啶、N-甲酰溶肉瘤素、抗瘤氨酸、甲氧芳芥、卞氮芥、環(huán)己亞硝脲、呋氟脲嘧啶、止血環(huán)酸、倍分美松、甲地孕酮、膽維他、撲爾敏等等。二甲基甲酰胺在加氫、脫氫、脫水和脫鹵化氫的反應(yīng)中具有催化作用，使反應(yīng)溫度降低，產(chǎn)品純度提高。