(R)-2-(3,5-Difluorophenyl)pyrrolidine ถูกนำมาใช้ในงานวิจัยทางเภสัชวิทยาเพื่อพัฒนายาต้านโรคทางระบบประสาทและจิตเวช โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการศึกษาตัวรับเซโรโทนินและโดปามีน ซึ่งเกี่ยวข้องกับภาวะซึมเศร้า โรคจิตเภท และโรคพาร์กินสัน สารนี้มีศักยภาพในการออกฤทธิ์เฉพาะเจาะจงต่อตัวรับในสมอง ทำให้เป็นเป้าหมายสำคัญในการออกแบบยาชนิดใหม่ นอกจากนี้ยังมีการศึกษาการใช้สารนี้ในกระบวนการสังเคราะห์สารตั้งต้นสำหรับยาชนิดอื่น ๆ ที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพสูง