ใช้ในสังเคราะห์สารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมยา ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการสร้างสารนำร่องสำหรับยาต้านไวรัส ยาต้านมะเร็ง และยาที่ออกฤทธิ์ต่อระบบประสาทส่วนกลาง เนื่องจากโครงสร้างพิริมิดีนสามารถจับกับเป้าหมายทางชีวภาพได้ดี จึงนิยมใช้ดัดแปลงเป็นอนุพันธ์ต่าง ๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและเลือกจำเพาะต่อเป้าหมายได้มากขึ้น นอกจากนี้ยังใช้ในงานวิจัยด้านเคมีอินทรีย์เพื่อสร้างสารประกอบฮีเทอโรไซคลิกชนิดใหม่