月桂二酸用于合成聚酰胺、长碳链尼龙、高档润滑油等，是尼龙1212、尼龙612和尼龙1012的主要原料。例如：与己二胺缩合，可制得工程塑料尼龙6~12。与辛醇、丁醇等醇类生成的二酯，可作为聚氯乙烯、硝酸纤维素、乙酸纤维素的增塑剂。与辛醇合成的二酯还用作喷气式发动机和燃气轮机用高级润滑油，或低温润滑脂的基础油料。月桂二酸还可用作饱和聚酯的改性剂，金属的沉淀剂以及香料、特殊聚氨酯的原料。