ไซโคลเฮกเซนธิโอนใช้หลักเป็นสารเคมีช่วยและสารกลางในการสังเคราะห์อินทรีย์ กลุ่มไทโอคาร์บอนิลที่ทำปฏิกิริยาได้ง่ายทำให้มีคุณค่าในการสร้างสารประกอบเฮเทอโรไซคลิกและโมเลกุลที่มีธาตุกำมะถัน เข้าร่วมในปฏิกิริยาไซโคลอะดีชัน รวมถึงปฏิกิริยา Diels-Alder แบบ [4+2] ซึ่งช่วยในการสร้างระบบวงแหวนที่ซับซ้อนที่พบในยาและสารเคมีเกษตร นอกจากนี้ยังใช้ในงานศึกษาด้านเคมีไทโอคีโตน เพื่อช่วยสำรวจกลไกปฏิกิริยาและสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของสารประกอบไทโอคาร์บอนิล เนื่องจากสามารถทำหน้าที่เป็นตัวถ่ายโอนธาตุกำมะถัน จึงมีศักยภาพในการพัฒนาเส้นทางสังเคราะห์ใหม่สำหรับวัสดุอินทรีย์ที่ถูกฟังก์ชันนัไลซ์ด้วยกำมะถัน