N-Allyl-N-tert-butylamine ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับการเตรียมสารประกอบเคมีที่ซับซ้อนมากขึ้น มันทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการพัฒนายา สารเคมีทางการเกษตร และสารเคมีพิเศษ โครงสร้างของมันที่มีทั้งกลุ่ม allyl และ tert-butyl ทำให้เป็นสารกลางที่หลากหลายสำหรับการนำกลุ่มฟังก์ชันเหล่านี้เข้าไปในโมเลกุลเป้าหมาย ในงานวิจัยเภสัชกรรม มักใช้ในการสังเคราะห์ส่วนประกอบยาสำคัญ (APIs) โดยที่กลุ่ม tert-butyl สามารถให้ความหนาแน่นเชิง steric ซึ่งมีผลต่อกิจกรรมทางชีวภาพของสารประกอบสุดท้าย นอกจากนี้ ยังใช้ในการผลิตโพลิเมอร์และเรซิน โดยที่กลุ่ม allyl สามารถเข้าร่วมในปฏิกิริยาการเกิดโพลิเมอร์ ซึ่งมีส่วนช่วยในคุณสมบัติของวัสดุ การประยุกต์ใช้ในด้านการเร่งปฏิกิริยาและเป็นลิแกนด์ในเคมีเชิงประสานก็มีส่วนสำคัญ ช่วยในการพัฒนาระบบเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพ