นิโคลซาไมด์ถูกใช้เป็นยาต้านพยาธิ โดยเฉพาะพยาธิเทปในลำไส้ เช่น พยาธิตัวตืด มันทำงานโดยไปรบกวนกระบวนการหายใจของพยาธิ ทำให้พยาธิไม่สามารถใช้พลังงานได้ และนำไปสู่การตายของพยาธิ นอกจากนี้ นิโคลซาไมด์ยังถูกศึกษาในด้านการรักษาโรคอื่น ๆ เช่น มะเร็ง เนื่องจากมีฤทธิ์ยับยั้งเส้นทางสัญญาณบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็ง รวมถึงมีการวิจัยเกี่ยวกับการใช้ในโรคทางไวรัส เช่น โควิด-19 เนื่องจากสามารถรบกวนการจำลองตัวของไวรัสภายในเซลล์ได้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในงานวิจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น การควบคุมหอยสายพันธุ์รุกรานที่เป็นพาหะนำโรค เช่น หอยทากแอฟริกันยักษ์ โดยใช้เป็นสารกำจัดหอยในแหล่งน้ำ