3,8-Diazabicyclo[3.2.1]octane dihydrochloride ถูกนำมาใช้ในงานวิจัยทางเคมีและเภสัชวิทยาเพื่อศึกษากลไกการทำงานของสารต่างๆ ในร่างกาย โดยเฉพาะในด้านระบบประสาทและสมอง มักใช้เป็นสารตั้งต้นหรือตัวกลางในการสังเคราะห์สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีศักยภาพในการรักษาโรคทางระบบประสาท เช่น โรคพาร์กินสันหรือโรคอัลไซเมอร์ นอกจากนี้ ยังมีการนำไปใช้ในการพัฒนายาต้านอาการซึมเศร้าและยาลดความวิตกกังวล เนื่องจากมีโครงสร้างที่สามารถปรับเปลี่ยนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการจับกับตัวรับในสมองได้อย่างแม่นยำ