ใช้ในอุตสาหกรรมยาเป็นสารตั้งต้นหรือสารกลางในการสังเคราะห์ยาที่ออกฤทธิ์ต่อระบบทางเดินหายใจ โดยเฉพาะยาที่มีฤทธิ์ขยายหลอดลม เนื่องจากมีโครงสร้างที่คล้ายกับสารในกลุ่มเมธิลแซนทีน ซึ่งช่วยผ่อนคลายกล้ามเนื้อเรียบในหลอดลมและลดการอักเสบได้ จึงอาจถูกนำไปพัฒนาเป็นยารักษาโรคหอบหืดหรือโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง นอกจากนี้ ยังสามารถใช้ในการวิจัยด้านเภสัชวิทยาเพื่อศึกษาโครงสร้าง-กิจกรรมของอนุพันธ์ของทีโอฟิลลีนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและลดผลข้างเคียงของยา