DMF bị thủy phân bởi axit và bazơ mạnh, đặc biệt là ở nhiệt độ cao. Với natri hydroxit, DMF chuyển thành fomat và đimetylamin. DMF trải qua quá trình khử cacbonyl hóa gần điểm sôi của nó để tạo ra dimetylamin. Do đó, quá trình chưng cất được tiến hành dưới áp suất giảm ở nhiệt độ thấp hơn[10].

Trong một trong những ứng dụng chính của nó trong tổng hợp hữu cơ, DMF là một chất phản ứng trong phản ứng Vilsmeier-Haack, được sử dụng để tạo thành các hợp chất thơm formylate[11][12]. Quá trình này bao gồm chuyển đổi ban đầu DMF thành ion chloroiminium, [(CH3)2N=CH(Cl)]+, được gọi là thuốc thử Vilsmeier[13], tấn công các ion.

Các hợp chất organolithium và thuốc thử Grignard phản ứng với DMF để tạo ra andehit sau khi thủy phân trong một phản ứng được đặt tên là Bouveault[14].

Hình thức dimethylformamide 1: 1 adducts với nhiều Lewis Axit như axit mềm tôi 2, và axit cứng phenol. Nó được phân loại là đế Lewis cứng và các thông số cơ sở của mô hình ECW của nó là EB = 2,19 và CB = 1,31[15]. Độ mạnh của chất cho tương đối của nó đối với một loạt axit, so với các bazơ Lewis khác, có thể được minh họa bằng đồ thị CB[16][17].