3-Morpholinobenzonitrile ใช้เป็นสารกลางในการสังเคราะห์ยา โดยเฉพาะในการพัฒนาสารประกอบที่针对ระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) มีบทบาทในการผลิตตัวยับยั้งเอนไซม์ เช่น phosphodiesterases ซึ่งเกี่ยวข้องกับการรักษาโรคเช่นภาวะซึมเศร้าและความวิตกกังวล นอกจากนี้ ยังถูกนำไปใช้ในการวิจัยเคมีอินทรีย์สำหรับการสร้างโมเลกุลซับซ้อน เนื่องจากมีกลุ่มฟังก์ชัน morpholine และ nitrile ที่ให้ความยืดหยุ่นในการเกิดปฏิกิริยาเคมี การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่เคมีเกษตร โดยมีส่วนในการสร้างสารกำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลงที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น