3-Methyloxazolidine-2,5-dione ใช้หลักๆ ในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตยาหลากหลายชนิด โดยเฉพาะยาที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของวงแหวน oxazolidinone โครงสร้างของมันมีคุณค่าในการสร้างยาปฏิชีวนะ เช่น linezolid ซึ่งมีประสิทธิภาพต่อเชื้อแบคทีเรียที่ดื้อยา นอกจากนี้ ยังใช้ในการพัฒนาสารช่วย chiral เพื่อช่วยในการสังเคราะห์สารประกอบที่บริสุทธิ์ทางเอนานติโอเมอร์สำหรับเคมีทางการแพทย์ ปฏิกิริยาของมันยังทำให้มีประโยชน์ในเคมีโพลิเมอร์สำหรับการสร้างวัสดุเฉพาะทางที่มีคุณสมบัติพิเศษ