四甲基乙二胺 廣泛用作金屬離子的配體可與許多金屬鹵化物（如氯化鋅、zhi碘化亞銅）生成穩定、易溶于有機溶劑中的配合物，其中TMEDA為雙齒配位。四甲基乙二胺對鋰離子有特殊的親和性，可使丁基鋰解聚，活性增加。BuLi/TMEDA可與許多底物（如苯、呋喃、噻吩、N-烷基吡咯、二茂鐵）發生配位（甚至是雙配位）。許多有機金屬配陰離子已以其 [Li(tmeda)2]+ 鹽的形式分離出來，其中 [Li(tmeda)2]+ 類似季銨離子如 [NEt4]+。2.與過硫酸銨連用催化丙烯酰胺的聚合，制取在凝膠電泳用于分離蛋白質或核酸的聚丙烯酰胺凝膠。經典用量是 0.1-0.2% v/v 四甲基乙二胺，實際用量隨方法不同有差異。3.四甲基乙二胺是中等活性發泡催化劑，發泡/凝膠平衡性催化劑，可用于熱模塑軟泡、聚氨酯半硬泡及硬泡，促進表皮形成，可作為三乙烯二胺的輔助催化劑。4.四甲基乙二胺可用水處理劑農藥、醫藥合成原料；可用作生化試劑、環氧樹脂交聯劑，也是季胺化合物合成的中間體原料。