3-Methylazetidin-3-ol ใช้ในการวิจัยเภสัชกรรมเป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการสังเคราะห์สารประกอบชีวภาพต่างๆ โครงสร้างของมันมีคุณค่าในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปยังความผิดปกติทางระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์ เนื่องจากศักยภาพในการปรับเปลี่ยนระบบสื่อประสาท นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการสร้างโมเลกุลชิรัล ซึ่งมีความสำคัญต่อการผลิตยาที่บริสุทธิ์ทางเอนานติโอเมอร์ สารประกอบนี้ยังถูกสำรวจในการวิจัยเกษตรเคมีสำหรับการออกแบบยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืชใหม่ๆ โดยใช้คุณสมบัติทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความเลือกสรร การประยุกต์ใช้ของมันขยายไปถึงวิทยาศาสตร์วัสดุ ที่ซึ่งใช้ในการพัฒนาโพลิเมอร์ขั้นสูงที่มีคุณสมบัติทางกลและความร้อนเฉพาะ