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。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，例如可用来生产纺织工业中某些光学漂白剂，吗啉的脂肪酸盐可用作防腐剂，吗啉还可用来生产中枢抑制药福尔可定或作为溶剂。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。