Azetidin-3-amine dihydrochloride ใช้หลักในการสังเคราะห์สารอินทรีย์เป็นบล็อกก่อสร้างสำหรับการพัฒนายาเภสัชภัณฑ์ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตสารประกอบชีวภาพที่ใช้งานได้หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสารที่มุ่งเป้าไปยังโรคทางระบบประสาทและโรคหัวใจและหลอดเลือด โครงสร้างของมันมีคุณค่าต่อการสังเคราะห์ยาปฏิชีวนะเบต้า-แลคตาม ซึ่งจำเป็นสำหรับการรักษาการติดเชื้อแบคทีเรีย นอกจากนี้ ยังนำมาใช้ในการวิจัยเพื่อออกแบบยาใหม่ โดยเฉพาะในสาขาเคมีเภสัชวิทยา ซึ่งกลุ่มอะมีนที่ทำปฏิกิริยาของมันช่วยให้สร้างกรอบโมเลกุลที่หลากหลายได้ การประยุกต์ใช้ขยายไปสู่การศึกษายับยั้งเอนไซม์และตัวปรับตัวรับ สนับสนุนความก้าวหน้าในการค้นพบยาและการพัฒนาการบำบัด