ใช้เป็นสารตั้งต้นในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการผลิตยาและสารเคมีเกษตร โครงสร้างของมันช่วยในการพัฒนาโมเลกุลที่ซับซ้อน เนื่องจากความเสถียรจากกลุ่มไซโคลเฮกซิลและปฏิกิริยาของวงแหวนไทโอฟีน นิยมใช้ในปฏิกิริยาครอส-คัปปลิ้ง เช่น Suzuki หรือ Stille couplings เพื่อสร้างระบบไบอาริลที่พบในส่วนประกอบยาสำคัญ นอกจากนี้ยังนำไปใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับสร้างเซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์และโพลิเมอร์นำไฟฟ้า โดยส่วนไทโอฟีนช่วยในการกระจายอิเล็กตรอนและเพิ่มสมบัติการขนส่งประจุ รวมถึงการประยุกต์ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ เช่น ทรานซิสเตอร์ผลึกบางหรือเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์ เนื่องจากมีความเสถียรและปรับปรุงสมบัติการนำไฟฟ้าได้ดี