ใช้เป็นสารตั้งต้นในกระบวนการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดยเฉพาะในการพัฒนายาและสารเคมีเกษตร โครงสร้างของมันช่วยให้สามารถทำการฟังก์ชันนาไลเซชันในปฏิกิริยาครอส-คัปเปลิง ทำให้มีคุณค่าในการเตรียมโมเลกุลที่ซับซ้อน หมู่ธิโอลสามารถทำหน้าที่เป็นลิแกนด์ในปฏิกิริยาที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะ หรือถูกดัดแปลงเพื่อสร้างไทโออีเทอร์ ซึ่งมีส่วนช่วยในการออกแบบสารชีวภาพที่มีธาตุกำมะถัน นอกจากนี้ยังใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับการสร้างโพลิเมอร์พิเศษหรือลิแกนด์สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยา หมู่ธิโอลยังช่วยให้สามารถประกอบตัวเองบนพื้นผิวโลหะ เช่น ทองคำ ซึ่งมีประโยชน์ในการดัดแปลงพื้นผิวสำหรับเซนเซอร์และไมโครอิเล็กทรอนิกส์