โปรทริปไทลีนใช้หลักในการรักษาภาวะซึมเศร้าขั้นรุนแรง โดยทำหน้าที่เป็นยาต้านซึมเศร้าแบบไตรไซคลิก ด้วยการยับยั้งการดูดซึมกลับของสารสื่อประสาท เช่น นอร์อิพิเนฟรินและเซโรโทนิน ในสมอง ช่วยฟื้นฟูสมดุลทางเคมี ปรับปรุงอารมณ์ การนอนหลับ ความอยากอาหาร และระดับพลังงานในผู้ป่วยซึมเศร้า เนื่องจากมีคุณสมบัติคล้ายยากระตุ้นเมื่อเทียบกับไตรไซคลิกอื่นๆ จึงอาจเหมาะสำหรับผู้ที่มีอาการอ่อนเพลียหรือพลังงานต่ำ ยังใช้ off-label บ้างสำหรับอาการปวดประสาทหรือความผิดปกติการขาดสมาธิ แม้จะไม่ค่อยพบบ่อย

โปรทริปไทลีนอาจใช้ในกรณีที่ผู้ป่วยไม่ตอบสนองต่อยาต้านซึมเศร้าชนิดอื่น โดยทั่วไปต้องใช้ต่อเนื่องหลายสัปดาห์จึงจะเห็นผลชัดเจน อย่างไรก็ตาม ยานี้อาจมีผลข้างเคียง เช่น ปากแห้ง ท้องผูก ง่วงซึม หรือเวียนหัว โดยเฉพาะในผู้สูงอายุ และต้องเฝ้าระวังผลต่อระบบหัวใจและหลอดเลือด รวมถึงปฏิกิริยากับยาอื่นๆ จึงต้องใช้ภายใต้การดูแลของแพทย์อย่างใกล้ชิด