ใช้ในสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดยเฉพาะในการผลิตยาและสารเคมีเกษตร โครงสร้างช่วยให้สามารถปรับแต่งได้หลายจุด ทำให้มีคุณค่าในการสร้างโมเลกุลซับซ้อน ใช้ทั่วไปในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเทโรไซคลิก โดยเฉพาะที่มีหมู่ทิโอฟีน ซึ่งพบมากในโมเลกุลชีวภาพ นิยมใช้ในงานวิจัยด้านวัสดุอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ เช่น เซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์ สีย้อมเรืองแสง เซลล์แสงอาทิตย์ หรือไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์ (OLED) นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้พัฒนายา เนื่องจากหมู่เอสเทอร์ช่วยให้แปลงเป็นกรด อมิด หรืออนุพันธ์อื่นๆ ได้ง่าย เพิ่มความยืดหยุ่นในเส้นทางสังเคราะห์ และโครงสร้างทิโอฟีนช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางชีวภาพ เช่น ความสามารถในการละลายและซึมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์