2-Thiazoline-2-thiol ถูกใช้อย่างแพร่หลายในสาขาการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นสารกลางที่หลากหลายสำหรับการผลิตสารประกอบเฮเทโรไซคลิกต่าง ๆ การประยุกต์ใช้ขยายไปสู่การพัฒนายา โดยทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบหลักในการสังเคราะห์ยาที่มีศักยภาพต้านจุลินทรีย์ ต้านเชื้อรา และต้านการอักเสบ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการเตรียมสารเคมีทางการเกษตร เพื่อสนับสนุนการสร้างยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช ในวิทยาศาสตร์วัสดุ สารประกอบนี้ถูกใช้ในการปรับปรุงโพลิเมอร์และสารเคลือบเพื่อเสริมคุณสมบัติ เช่น การยึดเกาะและความทนทาน บทบาทในเคมีเชิงประสานก็เด่นชัด โดยทำหน้าที่เป็นลิแกนด์ในการก่อตัวคอมเพล็กซ์โลหะ ซึ่งถูกศึกษาสำหรับคุณสมบัติการเร่งปฏิกิริยาและอิเล็กทรอนิกส์ นอกจากนี้ ยังใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารป้องกันการกัดกร่อนสำหรับโลหะ และเป็นส่วนผสมในสารเคลือบผิวเพื่อเพิ่มความทนทานและประสิทธิภาพ