N-甲基吗啉产品，无色液体，有氨的气味，对空气敏感；能与水、乙醇、苯和乙醚混溶；易燃，有腐蚀性、微毒、有刺激性气味，吸入蒸气对皮肤和黏膜有刺激性，LD50 1970mg/kg。空气中容许浓度5mg/m3。

在聚氨酯行业，N-甲基吗啉用作聚酯型聚氨酯软块泡的催化剂。

优质的N-甲基吗啉主要用作溶剂(是染料，酪索，蜡及虫胶等的优良溶剂)，萃取剂、氯烃的稳定剂、分析试剂，催化剂，腐蚀抑制剂，N-甲基吗啉也用于橡胶促进剂和其他精细化学品的合成，N-甲基吗啉还用作聚氨酯催化剂，合成氨基苄青霉素和羟基苄基青霉素的催化剂。

N-甲基吗啉用双氧水氧化可合成N-甲基氧化吗啉，是目前号称“绿色纤维”的Lyocell（俗称天丝）和Newcell人造纤维长丝的纺丝溶剂，也可作为溶剂用于生产植物性肠衣。