化为羟基（不一定是C-H键），也可以氧化烯、砜等化合物。也可用来移除官能团变成为羰基化合物二碘化钐的还原反应以及钾或钠还原多环芳烃的反应中，很多都是在六甲基磷酰胺溶剂中进行的。HMPA不仅对阳离子具有稳定作用，还可以加速电子的转移，溶解反应物，活化碳负离子和烯醇酯。有时它也可作为催化剂、二甲胺化试剂或反应物。由于被怀疑具有致癌性，作为溶剂，它的应用受到限制，目前有被高极性、低毒、高沸点的"N","N"'-二甲基咪唑啉酮和1,3-二甲基丙撑脲所代替的趋势。