ใช้ในสังเคราะห์สารประกอบทางเคมีที่มีศูนย์อสมมาตร โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมยาเพื่อผลิตสารที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพสูง (S)-3-Hydroxypyrrolidine hydrochloride เป็นตัวตั้งต้นสำคัญในการสร้างโครงสร้างของสารที่มีฤทธิ์ต่อระบบประสาทส่วนกลาง เช่น ยาต้านอาการซึมเศร้า หรือยาแก้โรควิตกกังวล นอกจากนี้ยังใช้ในการพัฒนายาที่มีเป้าหมายเป็นเอนไซม์หรือตัวรับเฉพาะในร่างกาย เนื่องจากโครงสร้างไซคลิกที่มีหมู่ไฮดรอกซีและไนโตรเจนทำให้สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนและมีปฏิสัมพันธ์กับชีวโมเลกุลได้ดี จึงเหมาะสำหรับการออกแบบโมเลกุลยาใหม่ๆ