4-Pyrimidinol ถูกใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีโครงสร้างพิริไมดีน ซึ่งมีความสำคัญในอุตสาหกรรมยา โดยเฉพาะในการพัฒนายาต้านไวรัส ยาต้านจุลชีพ และยาที่ใช้รักษาโรคบางชนิดที่เกี่ยวข้องกับระบบประสาท สารนี้ยังมีบทบาทในงานวิจัยด้านชีวเคมี เช่น การศึกษาการทำงานของเอนไซม์หรือการยับยั้งกิจกรรมของโปรตีนบางชนิด นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้ในสังเคราะห์วัสดุฟังก์ชันพิเศษ เช่น สารเรืองแสงหรือสารที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์