กรดอะซิติก-7-ธีโอฟิลลีน ถูกนำมาใช้หลักๆ ในสาขาเคมีทางการแพทย์และการวิจัยเภสัชภัณฑ์ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์อนุพันธ์ธีโอฟิลลีนต่างๆ ซึ่งมีคุณสมบัติขยายหลอดลม อนุพันธ์เหล่านี้มักใช้ในการรักษาโรคทางเดินหายใจ เช่น โรคหอบหืดและโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง (COPD) นอกจากนี้ สารนี้ยังถูกสำรวจสำหรับศักยภาพในการต้านการอักเสบและปรับภูมิคุ้มกัน ทำให้เป็นสารที่น่าสนใจในการพัฒนายาใหม่ที่มีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา บทบาทในการปรับตัวรับอะดีโนซีนยังช่วยในการประยุกต์ใช้ในการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับโรคหัวใจและหลอดเลือด รวมถึงโรคทางระบบประสาท