Thalidomide-propargyl ถูกใช้หลักในการเคมียาและการพัฒนายาเนื่องจากคุณสมบัติทางรักษาที่มีศักยภาพ มักถูกนำมาใช้เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการสังเคราะห์โมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยเฉพาะในการสร้างการบำบัดมะเร็งแบบกำหนดเป้าหมาย กลุ่ม propargyl ของมันช่วยให้การเชื่อมต่อที่มีประสิทธิภาพกับสารประกอบอื่นๆ ผ่านเคมีคลิก ซึ่งช่วยให้สามารถพัฒนายาตัวใหม่ได้ นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาถึงผลต้านการอักเสบและปรับภูมิคุ้มกัน ทำให้เป็นผู้สมัครในการรักษาโรคเช่น มะเร็งเม็ดเลือดหลาย (multiple myeloma) และโรคอักเสบอื่นๆ นักวิจัยยังสำรวจศักยภาพในการยับยั้งการสร้างหลอดเลือดใหม่ ซึ่งสำคัญในการควบคุมการเจริญเติบโตของเนื้องอก