นิโมราโซลถูกใช้เป็นยาต้านเชื้อปรสิตและแบคทีเรีย โดยเฉพาะในการรักษาโรคติดเชื้อในช่องคลอดที่เกิดจากเชื้อแบคทีเรียและโปรโตซัว เช่น การติดเชื้อทริโคโมแนส นอกจากนี้ยังมีการใช้ในการรักษาโรคติดเชื้ออื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจน เนื่องจากนิโมราโซลมีคุณสมบัติในการทำลายเซลล์ของเชื้อโรคโดยการรบกวนกระบวนการเมตาบอลิซึมของเชื้อ นอกจากนี้ยังมีการศึกษาการใช้นิโมราโซลในด้านอื่นๆ เช่น การใช้เป็นสารช่วยในการรักษามะเร็ง เนื่องจากมีคุณสมบัติที่อาจช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการรักษาด้วยรังสี