ใช้ (S)-3-Phenylmorpholine เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบทางเภสัชกรรม โดยเฉพาะในกระบวนการผลิตยาที่มีโครงสร้างเป็นโมเลกุลเชิงซ้อนที่ต้องการความจำเพาะของสเตอริโอไอเมอร์ สารนี้มีบทบาทสำคัญในการสร้างสารกลางที่ใช้ในสังเคราะห์ยาที่ออกฤทธิ์ต่อระบบประสาทส่วนกลาง เช่น ยาต้านอาการซึมเศร้า หรือยาปรับสมดุลทางจิตใจ นอกจากนี้ยังถูกนำมาใช้ในการวิจัยและพัฒนายาใหม่ที่ต้องการความสามารถในการผ่านเกราะเลือดและสมองได้ดี เนื่องจากมีโครงสร้างที่ช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายและซึมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์