ใช้เป็นตัวกลางในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการเตรียมสารประกอบเฮเทโรไซคลิก เช่น เบนซิมิโดซอลและออกซาโซล ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการสังเคราะห์เภสัชภัณฑ์ รวมถึงยาที่กำหนดเป้าหมายการอักเสบ การติดเชื้อจากจุลินทรีย์ และความผิดปกติของระบบประสาทส่วนกลาง นอกจากนี้ยังใช้ในการพัฒนาสารเคมีเกษตรและสีย้อม เนื่องจากความสามารถในการทำปฏิกิริยากับหมู่คาร์บอนิลและไนไตรล์ หน้าที่ของไฮดรอกซิลามีนช่วยให้สามารถเข้าร่วมในปฏิกิริยาการสร้างวงและการควบแน่น ทำให้มีคุณค่าต่อในห้องปฏิบัติการวิจัยสำหรับการสร้างระบบวงที่มีไนโตรเจน