6-Methyl-5-nitroisoquinoline 2-oxide ถูกนำไปใช้หลักๆ ในสาขาเคมียารักษาและการวิจัยเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพต่างๆ โดยเฉพาะสารที่มีคุณสมบัติบำบัดที่เป็นไปได้ โครงสร้างของสารเคมีนี้ทำให้มีคุณค่าในการพัฒนาโมเลกุลที่เล็งเป้าไปยังเอนไซม์หรือตัวรับเฉพาะเจาะจง ซึ่งมักถูกสำรวจสำหรับกิจกรรมต้านมะเร็ง ต้านการอักเสบ หรือต้านจุลินทรีย์ นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการศึกษาที่มุ่งเน้นการพัฒนาสารประกอบเฮเทอโรไซคลิกใหม่ ซึ่งมีความสำคัญในกระบวนการค้นพบและปรับปรุงยา กลุ่มฟังก์ชันไนโตรและออกไซด์ของมันมีส่วนช่วยในการตอบสนอง ทำให้สามารถใช้ในกระบวนการแปลงอินทรีย์ที่ซับซ้อน