โซเดียมไนโตรมาลอนอัลดีไฮด์ โมโนไฮเดรต ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นบล็อกก่อสร้างที่อเนกประสงค์สำหรับการเตรียมสารประกอบเฮเทอโรไซคลิกต่าง ๆ โครงสร้างของมันช่วยให้สามารถเข้าร่วมในปฏิกิริยาการควบแน่น ทำให้มีคุณค่าในการสังเคราะห์ยา สารเกษตรเคมี และสีย้อม นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการพัฒนาโมเลกุลซับซ้อนที่มีศักยภาพทางชีวภาพ โดยเฉพาะในสาขาเคมียารักษา การประยุกต์ใช้ขยายไปยังห้องปฏิบัติการวิจัยที่ช่วยในการศึกษากลไกปฏิกิริยาและการพัฒนาวิธีการสังเคราะห์ใหม่