Dimethylamin ist ein farbloses, brennbares Gas mit einem ammoniakähnlichen Geruch, das normalerweise in einer Konzentration von 40 bis 45 % in Wasser gespeichert wird. Es wird zur Herstellung von Agrochemikalien wie Pestiziden, bei der Herstellung von Kautschuk und in einigen Pharmazeutika sowie zur Herstellung von Tabun verwendet, einem tödlichen Nervengas in einer Klasse mit Sarin und Soman. Tabun wurde während des Zweiten Weltkriegs in Deutschland erfunden und dort in einer halben Million Artilleriegranaten und über 100,000 Flugzeugbomben gelagert, aber Deutschland verlor den Krieg an die Alliierten, bevor die Waffen erfolgreich eingesetzt werden konnten.
Andere Verwendungen für Dimethylamin umfassen seine Kombination mit Benzylchlorid zur Herstellung von Benzyldimethylamin zur Verwendung als Beschleuniger bei der Herstellung von Kunststoffepoxidharzen und Laminatkunststoffen, die in elektrischen Komponenten verwendet werden. Ungefähr ein Drittel der Verbindung wird verwendet, um Dimethylformamid, ein übliches Lösungsmittel bei der Herstellung von Arzneimitteln, und Dimethylacetamid, das bei der Herstellung von Acrylfasern und Latexkunststoffen verwendet wird, herzustellen. Schätzungen gehen davon aus, dass ab 2011 etwa 25 % des hergestellten Dimethylamins in der kommunalen Abwasserbehandlung verwendet werden. Es ist auch Bestandteil von Tensid-Netzmitteln, die die Oberflächenspannung von Wasser senken, wird bei der Herstellung von Raketentreibstoff und als chemischer Bestandteil einiger Seifen verwendet. Etwa 10 % der weltweiten Produktion werden als Vorläuferchemikalie für Dimethylaminoethylethanol verwendet, eine Pigmentzubereitung in Polyurethankautschuk.
Zu den Merkmalen von Dimethylamin gehört die Tatsache, dass es ein bekanntes Karzinogen ist und aus diesem Grund in der Europäischen Union für die Verwendung in Kosmetikprodukten verboten ist. Es kann sowohl die Haut verbrennen als auch von dieser bei Kontakt aufgenommen werden, was zu möglichen Leberschäden führen kann, und der Kontakt mit den Augen kann zu dauerhafter Erblindung führen. Seine leicht entzündliche und flüchtige Natur macht es zu einem nützlichen Lösungsmittel in vielen Industrien, von der fotografischen Verarbeitung bis zur Ledergerbung, daher ist es eine übliche Industriechemikalie, die mit Vorsicht gehandhabt werden muss. Als Gesundheitsrisiko wird Dimethylamin in den USA als Immun-, Neuro- und Atemgifte anerkannt, das bei Exposition auch schädliche Auswirkungen auf das Herz-Kreislauf- und Blutsystem des Körpers und den Magen-Darm-Trakt hat.
Zu den Regionen, in denen die Chemikalie hergestellt wird, gehören Mexiko und die Vereinigten Staaten, Indien und europäische Länder. Es wird in den USA auf Bundesluftverunreinigungs-, Gefahrstoff- und Gift- und Explosivstoff-Inventarlisten eingestuft. Auch der US-Bundesstaat Kalifornien stuft Dimethylamin als staatliches Arbeits- und Gesundheitsrisiko ein.