این ماده پیش ساز چندین ترکیب صنعتی است. این ماده با دی سولفید کربن واکنش می دهد و دی متیل دیتیوکربامات، پیش ساز بی روی (دی متیل دی تیو کربامات) و سایر مواد شیمیایی مورد استفاده در شعله ور شدن گوگرد لاستیک را نشان می دهد.
حلال های دی متیل فرمامید و دی متیل استامید از دی متیل آمین مشتق شده اند. این ماده خام برای تولید بسیاری از مواد شیمیایی و دارویی مانند دیمفوکس و دیفن هیدرامین است. تابون سلاح شیمیایی از دی متیل آمین مشتق شده است.سورفکتانت لوریل دی متیل آمین اکسید در صابون ها و ترکیبات پاک کننده یافت می شود. دی متیل هیدرازین نامتقارن، سوخت موشک، از دی متیل آمین تهیه می شود:
2N(CH3)2NH + NH2Cl → (CH3)2NNH2 ⋅ HCl
ترکیب DMA به دو صورت لوئیس و برونستد بازی است و به راحتی نمک های دی متیل آمونیوم را پس از تصفیه با اسیدها تشکیل می دهد. دپروتوناسیون DMA را می توان با ترکیبات ارگانولیتیوم انجام داد.
LiNMe2 حاصله، که ساختاری شبیه خوشه دارد، به عنوان منبع "-Me2N" عمل می کند. این آمید لیتیوم برای تهیه کمپلکس های فلزی فرار مانند تتراکیس (دی متیل آمیدو) تیتانیوم و پنتاکیس (دی متیل آمیدو) تانتالوم استفاده شده است.
این ماده همچنین یک ساختار لوئیس است و با بسیاری از ترکیبات کربونیل واکنش می دهد. آلدهیدها آمینال تشکیل می دهند. به عنوان مثال واکنش این ماده و [فرمالدئید]] بیس (دی متیل آمینو) متان ایجاد می کند:
2N2(CH3)2NH + CH2O → [(CH3)2N]2CH2 + H2O
و استرها را به دی متیل آمید تبدیل می کند. دی متیل آمین تحت عمل نیتروزاسیون قرار می گیرد تا دی متیل نیتروزامین، یک ماده سرطان زا تولید شود. این ماده جزء دسته مواد خطرناک طبقه بندی می شود.