4-Methylthiophene-3-boronic acid ใช้เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ โดยเฉพาะในปฏิกิริยา cross-coupling reactions เช่น Suzuki-Miyaura coupling ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่ใช้ในการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอนระหว่างสารประกอบอินทรีย์ที่มีหมู่โบรอนกับสารประกอบที่มีหมู่ฮาโลเจน สารนี้มักถูกนำมาใช้ในการผลิตสารเคมีที่มีโครงสร้างซับซ้อน เช่น ยา สารกำจัดศัตรูพืช และวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากมีความเสถียรและใช้งานได้ง่ายในสภาวะต่างๆ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการปรับแต่งโมเลกุลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของสารเคมีในอุตสาหกรรมต่างๆ อีกด้วย