O-[(3-Pyridyl)methyl]hydroxylamine ใช้ในงานวิจัยทางเคมีและชีวเคมี โดยเฉพาะในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีความสำคัญทางเภสัชวิทยา เช่น การพัฒนายาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ นอกจากนี้ ยังสามารถใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์โมเลกุลที่ซับซ้อน เพื่อศึกษากลไกการทำงานของเอนไซม์หรือโปรตีนบางชนิด ในทางเคมีอินทรีย์ สารนี้มีบทบาทในการสร้างพันธะเคมีเฉพาะทาง ซึ่งช่วยในการออกแบบและพัฒนาสารเคมีใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูง