4-Fluorothiobenzamide ถูกนำมาใช้หลักๆ ในด้านการสังเคราะห์อินทรีย์และการวิจัยทางเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการพัฒนาสารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพหลากหลาย โดยเฉพาะสารที่มุ่งเป้าไปที่การยับยั้งเอนไซม์หรือการปรับเปลี่ยนตัวรับ (receptor modulation) คุณสมบัติทางโครงสร้างของมันทำให้มีคุณค่าในการออกแบบโมเลกุลที่มีศักยภาพในการรักษา เช่น ยารักษามะเร็งหรือยาต้านจุลินทรีย์ นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการศึกษาปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบที่มีกำมะถัน เพื่อช่วยในการสำรวจเส้นทางสังเคราะห์ใหม่ๆ แหวนอะโรมาติกที่ถูกฟลูออรีนแทนที่ยังช่วยให้มันถูกนำไปใช้ในการพัฒนายาฟลูออรีน ซึ่งมักแสดงให้เห็นถึงความเสถียรทางเมแทบอลิซึมและการดูดซึมทางชีวภาพที่เพิ่มขึ้น