Thiomandelic acid มีการนำไปใช้ในหลายด้าน โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมเคมีและเภสัชกรรม หนึ่งในการใช้งานหลักคือการใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น ยาต้านแบคทีเรียและยาต้านไวรัส นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้ในการผลิตสารประกอบที่มีคุณสมบัติในการยับยั้งเอนไซม์ ซึ่งมีประโยชน์ในการศึกษาทางชีวเคมีและการพัฒนายาใหม่ๆ อีกทั้งยังใช้ในกระบวนการผลิตสารเคมีที่มีความซับซ้อนและมีความสำคัญในอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกด้วย