ไพวาลิมิเดไมด์ ไฮโดรคลอไรด์ ใช้หลัก ๆ ในด้านการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารกลางสำคัญในการเตรียมสารประกอบเภสัชภัณฑ์ต่าง ๆ โครงสร้างของมันทำให้เป็นบล็อกก่อสร้างที่มีคุณค่าในการพัฒนายา โดยเฉพาะยาที่เล็งเป้าไปที่โรคติดเชื้อ มักใช้ในการสังเคราะห์ยาต้านไวรัสและยาต้านจุลินทรีย์ ซึ่งคุณสมบัติการตอบสนองทางเคมีและความเสถียรของมันมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวโมเลกุลที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ยังใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยเพื่อศึกษากลไกปฏิกิริยาและพัฒนายารักษาใหม่ ๆ การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงการผลิตส่วนประกอบเภสัชภัณฑ์ที่ใช้งานได้ (APIs) ที่ต้องการการแปลงเคมีที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพ