5-Mercaptopentanoic Acid ใช้เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ต่างๆ โดยเฉพาะในการผลิตยา มันถูกนำมาใช้ในการเตรียมยาที่มีฐานเป็นเปปไทด์ ซึ่งกลุ่มไทออลของมันช่วยให้สามารถเชื่อมต่อหรือปรับเปลี่ยนชีวโมเลกุลได้อย่างเฉพาะเจาะจง สารนี้ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนา monolayer ที่ประกอบตัวเอง (SAMs) บนพื้นผิวทอง ซึ่งมีความสำคัญในนาโนเทคโนโลยีและการประยุกต์ใช้ biosensor นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นหน่วยย่อยในการสร้างโพลิเมอร์และสารเคลือบที่ถูกปรับแต่งคุณสมบัติ เพื่อเสริมสมบัติวัสดุสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรม