3-(Trifluoroacetamido)pyrrolidine Hydrochloride ใช้หลักๆ ในงานวิจัยและพัฒนายา โดยสารประกอบนี้ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์โมเลกุลชีวภาพต่างๆ โครงสร้างของมันมีคุณค่าอย่างยิ่งในการสร้างสารประกอบที่เล็งเป้าไปที่โรคทางระบบประสาท เนื่องจากมันสามารถมีอิทธิพลต่อกิจกรรมของตัวรับในสมอง นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการพัฒนายาที่มีฐานเป็นเปปไทด์ ซึ่งคุณสมบัติของมันช่วยเพิ่มความเสถียรและ bioavailability สารประกอบนี้ยังถูกใช้ในการศึกษาการยับยั้งเอนไซม์ ช่วยให้นักวิจัยออกแบบตัวแทนบำบัดที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น