ไดอะมิโนไกลออกซิมถูกใช้หลักในการสังเคราะห์สารประกอบการประสานและคอมเพล็กซ์โลหะต่างๆ เนื่องจากสามารถทำหน้าที่เป็นลิแกนด์ที่หลากหลาย มักถูกนำไปใช้ในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาเคมี โดยเฉพาะในการสังเคราะห์อินทรีย์และกระบวนการพอลิเมอริเซชัน นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการพัฒนาวัสดุพลังงานสูง เช่น วัตถุระเบิดและเชื้อเพลิงจรวด ซึ่งคุณสมบัติโครงสร้างช่วยเพิ่มความเสถียรและประสิทธิภาพ ในเคมีวิเคราะห์ ถูกใช้เป็นตัวเร่งตรวจจับและวัดปริมาณไอออนโลหะ เนื่องจากความสามารถในการจับเชลาต์ที่แข็งแกร่ง นอกจากนี้ ไดอะมิโนไกลออกซิมยังถูกสำรวจในวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับการสร้างพอลิเมอร์และสารเคลือบใหม่ที่มีคุณสมบัติทางกลและความร้อนเฉพาะ