4-Methyldodecane ใช้หลัก ๆ ในสาขาเคมีอินทรีย์เป็นสารอ้างอิงสำหรับศึกษาพฤติกรรมและคุณสมบัติของไฮโดรคาร์บอน โดยทำหน้าที่เป็นสารโมเดลในงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับสารเติมแต่งเชื้อเพลิง กระบวนการเผาไหม้ และการศึกษาการหล่อลื่น เนื่องจากโครงสร้างอัลเคนแบบกิ่ง นอกจากนี้ ยังถูกนำไปใช้ในการสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยเฉพาะในการพัฒนาสารเคมีพิเศษและวัสดุ การประยุกต์ใช้ขยายไปยังอุตสาหกรรมปิโตรเลียม ซึ่งช่วยในการทำความเข้าใจประสิทธิภาพและความเสถียรของเชื้อเพลิงที่ขึ้นอยู่กับไฮโดรคาร์บอนภายใต้สภาวะต่าง ๆ