ใช้เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์ยา โดยเฉพาะในการพัฒนายากลุ่ม modulator ของตัวรับนิโคตินิกและยาต้านการอักเสบ นอกจากนี้ยังใช้อย่างแพร่หลายในสูตรเคมีเกษตรสำหรับการผลิตสารกำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลง เนื่องจากมีปฏิกิริยาได้ดีและความเสถียรในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์หลายขั้นตอน โดยเฉพาะกลุ่มยาฆ่าแมลงโครงสร้างนิโคตินอยด์ที่มีประสิทธิภาพสูงต่อแมลงศัตรูพืช เช่น เพลี้ย หนอน และแมลงหวี่ ซึ่งทำงานโดยกระตุ้นระบบประสาทส่วนกลางของแมลง ทำให้เป็นอัมพาตและตาย นอกจากนี้ยังใช้ในงานวิจัยและพัฒนาสารเคมีใหม่ๆ ในห้องปฏิบัติการสำหรับการสร้างสารประกอบ heterocyclic ที่มีไนโตรเจน โดยโครงสร้างนิโคตินิกเอไมด์เป็นแกนหลัก หมู่เอสเตอร์และฮาโลเจนช่วยให้สามารถทำปฏิกิริยาแบบเลือกสรรได้ ทำให้มีคุณค่าในเคมีคอมบิเนตอเรียลและการค้นพบยา