(S)-3-Methylmorpholine hydrochloride ใช้เป็นบล็อกสร้างทางชิราลในการสังเคราะห์สารประกอบเภสัชกรรม โดยเฉพาะในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปยังความผิดปกติของระบบประสาทส่วนกลาง มันทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตสารบริสุทธิ์แบบเอนานติโอเมอร์ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและลดผลข้างเคียงของยา นอกจากนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์แบบอะซิมเมตริกสำหรับสร้างโมเลกุลซับซ้อนที่มีการควบคุมสเตอริโอเคมีสูง การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงการเตรียมสารเคมีเกษตรและเคมีภัณฑ์ละเอียด ซึ่งสเตอริโอเคมีที่แม่นยำมีความสำคัญต่อกิจกรรมทางชีวภาพ