N-Cyclohexylhydroxylamine hydrochloride ใช้หลัก ๆ เป็นสารรีดิวซิงเอเจนต์ในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยช่วยในการแปลงสารประกอบไนโตรให้เป็นเอมีน ซึ่งเป็นสารกลางสำคัญในการผลิตเภสัชภัณฑ์ สีย้อม และสารเคมีเกษตร นอกจากนี้ยังใช้ในการเตรียมอนุพันธ์ของไฮดรอกซิลามีน ซึ่งทำหน้าที่เป็นบล็อกก่อสร้างหลักในปฏิกิริยาเคมีต่าง ๆ เพิ่มเติม ยังมีการประยุกต์ใช้ในการทำให้พอลิเมอร์บางชนิดคงตัว และเป็นสารยับยั้งการกัดกร่อนในกระบวนการอุตสาหกรรม บทบาทของมันในการสังเคราะห์เคมีภัณฑ์ละเอียดและวัสดุพิเศษทำให้มีคุณค่าทั้งในงานวิจัยและการตั้งอุตสาหกรรม