ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ โดยเฉพาะในการพัฒนายาและสารเคมีเกษตร โครงสร้างของมันช่วยให้สามารถปรับแต่งเพิ่มเติมได้ผ่านการรีดักชันของหมู่ไนโตรและการดัดแปลงส่วนเอสเทอร์ ใช้กันทั่วไปในการเตรียมโมเลกุลที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพซึ่งวงแหวนธิโอฟีนทำหน้าที่เป็นโครงสร้างฮีเทโรอะโรมาติก นอกจากนี้ยังใช้ในงานวิจัยเพื่อสังเคราะห์อนุพันธ์เอสเทอร์และแอมไลด์ใหม่ที่มีศักยภาพทางชีวภาพ นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารตั้งต้นที่มีสีสำหรับตรวจวัดกิจกรรมของเอนไซม์เอสเทอเรสและลิเปส เนื่องจากการไฮโดรไลซิสจะปล่อยไอออน 4-ไนโตรฟีโนเลตสีเหลือง ซึ่งสามารถวัดปริมาณได้ด้วยสเปกโตรสโกปี