ซิส-1,3-ไดเมทิลไซโคลเฮกเซน ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์และการประยุกต์ใช้ในการวิจัย เป็นสารตัวอย่างในการศึกษาสเตอริโอเคมีและการวิเคราะห์โครงสร้างเชิงคอนฟอร์เมชัน เนื่องจากโครงสร้างวงไซโคลเฮกเซนและการจัดวางแบบซิส สารนี้ยังใช้ในการพัฒนาน้ำหอมและรสชาติ โดยสเตอริโอเคมีเฉพาะช่วยให้มีคุณสมบัติทางกลิ่นที่เป็นเอกลักษณ์ นอกจากนี้ยังประยุกต์ใช้ในการผสมโพลิเมอร์และเรซินบางชนิด โดยโครงสร้างช่วยอิทธิพลคุณสมบัติวัสดุ เช่น ความยืดหยุ่นและความเสถียร ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม ใช้เป็นส่วนประกอบในสารเติมแต่งเชื้อเพลิงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ บทบาทในสาขาต่างๆ เหล่านี้แสดงถึงความสำคัญทั้งในอุตสาหกรรมและวิชาการ