ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยเฉพาะในงานวิจัยด้านยา พบว่าสารอนุพันธ์ของ 4-ฟีนิลไทอะโซล-5-คาร์บอกซิลิก แอซิด มีศักยภาพในการพัฒนาเป็นยาต้านจุลชีพ ยาต้านไวรัส และยาต้านการอักเสบ นิยมใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยเพื่อสร้างสารใหม่ที่มีโครงสร้างเฉพาะเจาะจง เพื่อประเมินกิจกรรมทางเภสัชวิทยา นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในงานเคมีอินทรีย์ในการสร้างสารประกอบไซคลิกที่ซับซ้อน โดยทำหน้าที่เป็นลิแกนด์หรือตัวทำหน้าที่ประสานในระบบเร่งปฏิกิริยาบางชนิด