Phenylacetic acid hydrazide ใช้หลักในการสังเคราะห์สารประกอบเภสัชกรรมต่างๆ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตยาปฏิชีวนะ โดยเฉพาะในการพัฒนาอนุพันธ์เซฟาโลสปอริน สารประกอบนี้ยังถูกนำมาใช้ในการเตรียมอนุพันธ์ไฮดราซอน ซึ่งมีคุณสมบัติต้านจุลินทรีย์และต้านมะเร็งในเคมียารักษาโรค นอกจากนี้ ยังใช้ในสังเคราะห์อินทรีย์เป็นบล็อกก่อสร้างสำหรับสร้างโมเลกุลซับซ้อนที่มีกิจกรรมทางชีวภาพเฉพาะ บทบาทของมันในการพัฒนายาใหม่ทำให้มีคุณค่าสำคัญในการค้นพบยาและการวิจัย