Azetidine-3-carboxylic acid hydrochloride ใช้หลักในการสังเคราะห์สารอินทรีย์และการวิจัยทางเภสัชกรรม เป็นบล็อกก่อสร้างที่มีคุณค่าสำหรับการพัฒนาสารประกอบชีวภาพต่างๆ รวมถึงเปปไทด์และเปปโตไมเมติกส์ โครงสร้างที่ไม่เหมือนใครช่วยให้เลียนแบบกรดอะมิโนธรรมชาติ ทำให้มีประโยชน์ในการออกแบบยาที่มุ่งเป้าไปยังเส้นทางชีวภาพเฉพาะ นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษาตัวยับยั้งเอนไซม์และตัวปรับรีเซพเตอร์ สนับสนุนความก้าวหน้าในเคมีเภสัชกรรม การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่วิทยาศาสตร์วัสดุ ที่ใช้ในการปรับเปลี่ยนโพลิเมอร์และสร้างวัสดุพิเศษที่มีคุณสมบัติที่เพิ่มขึ้น