O-(2-Methoxyethyl)hydroxylamine hydrochloride ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นรีเอเจนต์สำหรับการปรับเปลี่ยนสารประกอบคาร์บอนิล โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประสิทธิภาพในการก่อตัวอนุพันธ์ออกซิม ซึ่งเป็นสารกลางที่มีคุณค่าในการสังเคราะห์ยาและสารเคมีเกษตรต่างๆ สารนี้ยังใช้ในการป้องกันอัลดีไฮด์และคีโตน ช่วยให้เกิดปฏิกิริยาเลือกสรรในโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ยังนำไปใช้ในการพัฒนาไบโอคอนจูเกตและในการศึกษาการโต้ตอบของโปรตีน ซึ่งช่วยในการติดฉลากและตรวจจับชีวโมเลกุลเฉพาะ ความหลากหลายในการแปลงทางเคมีทำให้เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ทั้งในงานวิจัยทางวิชาการและกระบวนการอุตสาหกรรม