Neopentan çeşitli endüstriyel ve bilimsel uygulamalarda kullanılır: 1. Gaz Kromatografisi: Neopentan, gaz kromatografisinde referans bileşik olarak kullanılır. 2. Soğutma Sistemleri: Düşük kaynama noktası ve iyi termodinamik özellikleri nedeniyle soğutma sistemlerinde soğutucu olarak kullanılır. 3. Poliüretan Köpükler: Neopentan, poliüretan köpüklerin üretiminde şişirici madde olarak kullanılır. 4. Organik Bileşiklerin Sentezi: Reçine, kaplama ve plastik üretiminde kullanılan neopentil glikol gibi diğer organik bileşiklerin sentezinde ara ürün olarak kullanılır. Ayrıca, tıbbi alanda da kullanımı vardır; Neo Penotran adlı ilaç, vajinal enfeksiyonların tedavisinde kullanılır.