3-Methylnonane ใช้หลัก ๆ เป็นสารอ้างอิงในก๊าซโครมาโทกราฟีและสเปกโตรเมตรีมวลสำหรับการวิเคราะห์ส่วนผสมไฮโดรคาร์บอน โดยทำหน้าที่เป็นมาตรฐานสำหรับการระบุและวัดปริมาณไฮโดรคาร์บอนที่คล้ายกันในผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมและตัวอย่างสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ ยังนำมาใช้ในงานวิจัยและพัฒนาเพื่อศึกษาคุณสมบัติและพฤติกรรมของอัลเคนกิ่งในกระบวนการเคมีต่าง ๆ การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงการปรุงสูตรเชื้อเพลิงพิเศษและสารหล่อลื่น ซึ่งลักษณะโครงสร้างของมันช่วยสนับสนุนคุณสมบัติการทำงานที่ต้องการ