3-Chloro-4-(ethyl-d5)-1,2,5-thiadiazole เป็นสารประกอบที่ใช้หลักในการวิจัยและพัฒนาด้านเภสัชกรรม โดยเฉพาะในการสังเคราะห์โมเลกุลยาที่มีเดยเทอเรียม (deuterated drug molecules) การติดฉลากเดยเทอเรียมในสารเคมีนี้ช่วยเพิ่มความเสถียรทางเมแทบอลิซึมของยา ทำให้สามารถศึกษาฟาร์มาโคไคเนติกส์ได้ดีขึ้นและมีครึ่งชีวิตของยาในร่างกายนานขึ้น นอกจากนี้ยังนำไปใช้ในการพัฒนา agrochemicals ใหม่ โดยโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ช่วยในการสร้างยาฆ่าแมลงที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและเสถียรต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นสารกลางที่มีคุณค่าในการสังเคราะห์อินทรีย์ ช่วยในการสร้างโมเลกุลซับซ้อนสำหรับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ การนำไปใช้ในเคมีวิเคราะห์ โดยเฉพาะสเปกโทรเมตรีมวล (mass spectrometry) ช่วยในการระบุและวัดปริมาณสารเคมีได้อย่างแม่นยำ