Hexamethylphosphoramide (HMPA) ใช้หลัก ๆ เป็นตัวทำละลายแบบโพลาร์อะโพรติกในปฏิกิริยาสังเคราะห์อินทรีย์ มีประสิทธิภาพสูงโดยเฉพาะในปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับเบสที่แรง เช่น กระบวนการดิพรอโตเนชันและอัลคิเลชัน เนื่องจากความสามารถในการทำให้ไอออนลบเสถียร HMPA มักใช้ในการสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน รวมถึงเภสัชภัณฑ์ โดยช่วยเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาและความเลือก นอกจากนี้ ยังใช้ในเคมีโพลิเมอร์เป็นตัวทำละลายสำหรับปฏิกิริยาการเกิดโพลิเมอร์ และในการผลิตวัสดุประสิทธิภาพสูง ในบางกรณี HMPA ยังใช้เป็นสารทำให้เสถียรหรือสารเติมแต่งในแอปพลิเคชันทางไฟฟ้าเคมี อย่างไรก็ตาม การใช้ถูกจำกัดเนื่องจากข้อกังวลเรื่องความเป็นพิษ ต้องจัดการและกำจัดอย่างระมัดระวัง