3,5-Dimethyloctane ถูกใช้หลัก ๆ เป็นสารอ้างอิงในการศึกษาการเผาไหม้ของไฮโดรคาร์บอนและสมรรถนะของเชื้อเพลิง โดยทำหน้าที่เป็นสารจำลองในงานวิจัยเพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมของอัลเคนแบบกิ่งในเครื่องยนต์สันดาปภายใน โดยเฉพาะในการประเมินคุณสมบัติการจุดระเบิด ประสิทธิภาพเชื้อเพลิง และการปล่อยมลพิษ โครงสร้างของมันช่วยจำลองลักษณะของส่วนผสมเชื้อเพลิงที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งสนับสนุนการพัฒนาเชื้อเพลิงที่สะอาดและมีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในห้องปฏิบัติการสำหรับการสอบเทียบและทดสอบเครื่องมือวิเคราะห์ เช่น เครื่องโครมาโทกราฟีก๊าซ เพื่อให้แน่ใจในการตรวจจับและวัดปริมาณสารประกอบไฮโดรคาร์บอนอย่างแม่นยำ