3-Methyloctane ใช้หลักๆ เป็นสารอ้างอิงในเคมีวิเคราะห์สำหรับโครมาโทกราฟีก๊าซและสเปกโตรเมตรีมวลสาร โครงสร้างและคุณสมบัติที่ชัดเจนทำให้เหมาะสำหรับการปรับเทียบเครื่องมือและการระบุไฮโดรคาร์บอนในส่วนผสมที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ยังใช้เป็นสารโมเดลในการศึกษาวิจัยเพื่อเข้าใจพฤติกรรมของอัลเคนแบบกิ่งในกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิง ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพเชื้อเพลิงและลดการปล่อยมลพิษ ในงานอุตสาหกรรม อาจนำเข้าไปในตัวทำละลายพิเศษหรือส่วนผสมเชื้อเพลิงเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติการทำงาน บทบาทในเคมีสังเคราะห์รวมถึงการเป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนมากขึ้นในห้องปฏิบัติการ