4-(Pyrrolidin-3-yl)phenylboronic acid ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในด้านเคมีอินทรีย์และเคมีเภสัชกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสังเคราะห์สารประกอบทางเคมีที่มีความซับซ้อน เนื่องจากโครงสร้างที่มีทั้งกลุ่ม boronic acid และ pyrrolidine ทำให้สารนี้มีคุณสมบัติที่เหมาะสมสำหรับปฏิกิริยาคุปปลิง (Suzuki coupling) ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่สำคัญในการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอนในโมเลกุลขนาดใหญ่ นอกจากนี้ยังมีการนำสารนี้ไปใช้ในการพัฒนายาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เนื่องจากสามารถปรับเปลี่ยนโครงสร้างเพื่อเพิ่มความจำเพาะและประสิทธิภาพในการจับกับเป้าหมายทางชีวภาพได้ดี อีกทั้งยังมีการศึกษาการนำสารนี้ไปใช้ในกระบวนการตรวจวัดทางชีวภาพและเซ็นเซอร์ เนื่องจากกลุ่ม boronic acid สามารถทำปฏิกิริยากับสารประกอบที่มีกลุ่มไฮดรอกซิลได้อย่างมีประสิทธิภาพ