3-Acetamidopyrrolidine ถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีที่มีความสำคัญทางเภสัชวิทยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการผลิตยาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ มันมักใช้เป็นสารตั้งต้นหรือสารกลางในการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งอาจมีคุณสมบัติในการรักษาโรคต่าง ๆ เช่น โรคทางระบบประสาทหรือโรคติดเชื้อ นอกจากนี้ ยังอาจถูกนำไปใช้ในการวิจัยและพัฒนายาใหม่ ๆ เพื่อศึกษาประสิทธิภาพและกลไกการออกฤทธิ์ของสารเคมีในร่างกาย