L'1,3-dimetil-2-imidazolidinona constitueix la fase mòbil durant l'anàlisi cromatogràfica d'exclusió per mida de la cel·lulosa[1].

L'1,3-dimetil-2-imidazolidinona es va utilitzar com a dissolvent substitut de l'HMPA tòxic en la síntesi d'1,2-bis(trimetilsilil)benzè[2]Es va emprar com a dissolvent durant la prenilació α-regioselectiva d'imines.[3].

Dissolvent utilitzat en diverses transformacions orgàniques sintètiques. Estudiat en la formació de complexos de metalls de transició hidrosilanediil funcionalment estabilitzats produïts fotoquímicament a partir d'arilsilans.