1-Iminothiomorpholine 1-oxide hydrochloride ถูกนำมาใช้หลักๆ ในสาขาการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะสารกลางที่หลากหลาย มีบทบาทสำคัญในการเตรียมสารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิกต่างๆ ซึ่งจำเป็นต่อการวิจัยและพัฒนายาในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม โครงสร้างของมันช่วยให้ทำหน้าที่เป็นบล็อกก่อสร้างสำหรับการสังเคราะห์โมเลกุลที่มีศักยภาพทางชีวภาพ โดยเฉพาะในการออกแบบยาที่มุ่งเป้าไปยังเอนไซม์หรือตัวรับเฉพาะ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการศึกษาปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบที่มีกำมะถันและไนโตรเจน เพื่อช่วยในการสำรวจเส้นทางปฏิกิริยาใหม่ๆ การประยุกต์ใช้ของมันยังขยายไปถึงการพัฒนาสารเคมีเกษตร โดยมีส่วนช่วยในการสร้างส่วนผสมออกฤทธิ์ใหม่สำหรับการป้องกันพืช