用于医药及食品分析研究，系食品卫生和环境检测方面作为重要指标的标准样品，实验室中则普遍使用NDMA作为建立实验动物（如小白鼠）肝损伤模型或肿瘤模型时的诱发剂。
毒性.N-亚硝基二甲胺急性中毒可引起肝脏损伤、血液血小板计数下降、转氨酶浓度升高，还包括头痛，发烧，呕吐，腹痛，分散性皮下出血，嗜睡，恶心，腹泻等症状。较小剂量的长期暴露也可能增加肝癌风险。N-亚硝基二甲胺小鼠口服半数致死量（LD）为37.0mg/kg.
其他案例.2018年7月，由浙江华海药业及