二乙醇胺主要用作CO2、H2S和SO2等酸性气体吸收剂、非离子表面活性剂、乳化剂、擦光剂、工业气体净化剂、润滑剂。用于制药工业中缓蚀剂的原料，生产高回弹聚胺酯泡沫时作为交联剂；与三乙醇胺混合作为飞机引擎活塞的去结剂；与脂肪酸反应生产烷基醇酰胺在洗发剂和轻型去垢剂内用作增稠剂泡沫改进剂，在合成纤维和皮革生产中用作柔软剂。二乙醇胺与70%硫酸作用，脱水环化生成吗啉（即1,4-氧氮杂环己烷）。吗啉和二乙醇胺都是有机合成的中间体，二乙醇胺在分析化学上用作试剂和气相色谱固定液，可选择性地保留和分离醇、二醇、胺、吡啶、喹啉、哌嗪、硫醇、硫醚和水。