O-(3-sulfanylpropyl)hydroxylamine ใช้ในการสังเคราะห์อินทรีย์เพื่อนำกลุ่มซัลฟไฮดริล (sulfhydryl) เข้าสู่โมเลกุล ทำให้สามารถสร้างสารประกอบที่มีกลุ่มไทออล (thiol) ได้ ใช้ในการพัฒนายา โดยทำหน้าที่เป็นบล็อกก่อสร้างสำหรับยาที่เล็งเป้าไปยังโรคต่างๆ ใช้ในเคมีเปปไทด์สำหรับการปรับเปลี่ยนกรดอะมิโนหรือเปปไทด์เพื่อเพิ่มกิจกรรมทางชีวภาพหรือความเสถียร นอกจากนี้ยังใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับการฟังก์ชันนาไลเซชันพื้นผิว ปรับปรุงการยึดเกาะหรือความเข้ากันได้ของวัสดุในสารเคลือบและโพลิเมอร์ มีบทบาทในงานวิจัยชีวเคมีในฐานะรีเอเจนต์สำหรับศึกษากลไกเอ็นไซม์หรือปฏิกิริยาโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มไทออล

การใช้สารนี้ต้องคำนึงถึงความปลอดภัยและปฏิบัติตามข้อกำหนดทางกฎหมายอย่างเคร่งครัด