2-Hydroxy-2-methylpropanehydrazide ใช้หลัก ๆ ในการสังเคราะห์เภสัชภัณฑ์ สารประกอบนี้ทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตตัวแทนบำบัดรักษาต่าง ๆ มีคุณค่าอย่างยิ่งในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปที่ความผิดปกติทางระบบประสาท โดยกลุ่มฟังก์ชันไฮดราซายด์มีบทบาทสำคัญในการก่อตัวโมเลกุลที่ออกฤทธิ์ นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในงานวิจัยเคมีเกษตร ช่วยในการสร้างยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืชโดยการมีส่วนร่วมในโครงสร้างพื้นฐานของสารประกอบเหล่านี้ ความตอบสนองและความเสถียรของมันทำให้เป็นตัวเลือกที่ชื่นชอบในการสังเคราะห์อินทรีย์สำหรับการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนที่มีกิจกรรมทางชีวภาพเฉพาะเจาะจง