2-(3-Fluorophenyl)acetohydrazide ใช้เป็นหลักในสาขาเคมีทางการแพทย์และการวิจัยทางเภสัชวิทยา ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพหลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสารที่มุ่งเป้าไปยังโรคทางระบบประสาทและจิตเวช โครงสร้างของสารนี้มักถูกรวมเข้าในการพัฒนายาใหม่ที่โต้ตอบกับระบบสื่อประสาท เช่น ตัวรับ GABA หรือตัวรับเซโรโทนิน เนื่องจากความสามารถในการปรับกิจกรรมตัวรับ นอกจากนี้ สารประกอบนี้ยังถูกสำรวจบทบาทในการสร้างสารต้านจุลชีพและต้านเชื้อรา โดยอาศัยกลุ่มฟังก์ชันไฮดราซิดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพต่อสายพันธุ์ดื้อยา นักวิจัยยังศึกษาการนำไปใช้ในการออกแบบตัวยับยั้งเอนไซม์ ซึ่งสามารถประยุกต์ในการรักษาโรคเมแทบอลิซึมและโรคอักเสบ ความหลากหลายทำให้เป็นบล็อกก่อสร้างที่มีคุณค่าต่อกระบวนการค้นพบและพัฒนายา