1,3-ไดไธโอลเลน ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะกลุ่มป้องกันสำหรับสารประกอบคาร์บอนิล โครงสร้างวงกลมของมันช่วยให้สามารถก่อตัวเป็นไธโอเกตัลหรือไธโออะซีทัลที่เสถียร ซึ่งป้องกันอัลดีไฮด์และคีโตนในระหว่างปฏิกิริยาที่อาจส่งผลกระทบต่อกลุ่มฟังก์ชันเหล่านี้ สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในกระบวนการสังเคราะห์หลายขั้นตอนที่ต้องการปฏิกิริยาที่เลือกเฉพาะ นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์ฮีเทอโรไซเคิลที่มีกำมะถันหลากหลาย ซึ่งสำคัญในการพัฒนายาและสารเคมีเกษตร ความสามารถในการปล่อยไฮโดรเจนซัลไฟด์ภายใต้สภาวะบางอย่างยังทำให้มีคุณค่าในการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับผู้บริจาค H2S ซึ่งมีศักยภาพในการประยุกต์ใช้ทางการแพทย์