Oxazolidine-4-carboxylic acid hydrochloride ถูกนำไปใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารกลางสำคัญในการเตรียมยาต่างๆ และสารชีวภาพที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ โครงสร้างของสารนี้ทำให้มีคุณค่าในการพัฒนาสารประกอบเฮเทโรไซคลิก ซึ่งมักถูกสำรวจเพื่อคุณสมบัติทางรักษาที่มีศักยภาพ สารนี้ยังถูกใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการปรับโครงสร้างเปปไทด์เพื่อเพิ่มความเสถียรหรือกิจกรรมทางชีวภาพ นอกจากนี้ ยังมีการนำไปใช้ในการสังเคราะห์โมเลกุลคีรัล เพื่อช่วยในการผลิตสารบริสุทธิ์ทางเอนานติโอเมอร์สำหรับใช้ในเคมียารักษา รูปแบบไฮโดรคลอไรด์ของสารนี้ช่วยให้ละลายน้ำได้ดีขึ้นและจัดการง่ายในปฏิกิริยาเคมีต่างๆ