.六甲蜜胺主要用于治疗卵巢癌。它不属于一线药物， 但其低毒性使其常用于顺铂或其他烷化剂治疗后仍反复发作或对治疗无应答的卵巢癌， 尤其是晚期癌症的姑息疗法。六甲蜜胺也可用于治疗其他癌症（一般与其他化疗药物合用），如支气管肺癌、乳腺癌、恶性淋巴瘤、子宫内膜癌、慢性粒细胞白血病等。
作用机理.六甲蜜胺的具体作用机理仍不是特别清楚——一般来说将它列为烷化剂，如MeSH的分类；ATC则将其列为“其它抗肿瘤药”。目前较为普遍接受的说法是六甲蜜胺的其中一些分解产物起到了类似烷化剂的抗癌