2-Thienylboronic acid ใช้ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปฏิกิริยาการจับคู่ข้าม Suzuki-Miyaura เพื่อสร้างสารประกอบ biaryl ที่ซับซ้อน สารประกอบเหล่านี้มีความสำคัญในเภสัชกรรม สารเคมีทางการเกษตร และวิทยาศาสตร์วัสดุ มันทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำคัญในการผลิตโมเลกุลที่ขึ้นอยู่กับ thiophene ซึ่งมีคุณค่าในการพัฒนายาและอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการเตรียมเซ็นเซอร์และตัวเร่งปฏิกิริยา เนื่องจากมีคุณสมบัติการตอบสนองที่เป็นเอกลักษณ์และความเสถียร การประยุกต์ใช้นี้ขยายไปถึงการสังเคราะห์โพลิเมอร์แบบคอนจูเกตที่ใช้ในไดโอดออแกนิกเรืองแสง (OLEDs) และอุปกรณ์ optoelectronic อื่นๆ