Pomalidomide-7-NH2 ใช้หลักในการวิจัยเคมียารักษาและเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์อนุพันธ์ของ pomalidomide ซึ่งถูกศึกษาสำหรับการประยุกต์ใช้ทางบำบัด สารนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการพัฒนายาที่เล็งเป้าไปที่มัลติเพิลไมโลมา (มะเร็งเม็ดเลือดขาวจากเซลล์พลาสมาในไขกระดูกทำงานผิดปกติ) และมะเร็งเม็ดเลือดชนิดอื่นๆ นักวิจัยศึกษาประสิทธิภาพของมันในการปรับเปลี่ยนระบบภูมิคุ้มกัน กระตุ้นการตายของเซลล์มะเร็ง (apoptosis) และยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็ง นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาบทบาทในการเสริมกิจกรรมของ cereblon ซึ่งเป็นโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการย่อยสลายโปรตีนก่อโรค การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงการศึกษาก่อนคลินิกเพื่อปรับปรุงสูตรยาและผลลัพธ์การรักษาสำหรับผู้ป่วยมะเร็งดื้อยา รวมถึงโรคอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันและการอักเสบเรื้อรัง