วาโนเซรีนถูกวิจัยเป็นหลักสำหรับการประยุกต์ใช้ทาง درمانیในการรักษาโรคทางระบบประสาทและจิตเวช โดยทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งการดูดซึมโดปามีน ทำให้เป็นผู้สมัครสำหรับการรักษาสภาพเช่น การติดโคเคนและโรคพาร์กินสัน ในด้านการรักษาการติดยาเสพติด มันช่วยลดความอยากและการกลับมาเสพโดยการปรับระดับโดปามีนในสมอง สำหรับโรคพาร์กินสัน อาจช่วยบรรเทาอาการทางระบบกล้ามเนื้อโดยการเพิ่มกิจกรรมโดปามีนนิก นอกจากนี้ วาโนเซรีนยังถูกสำรวจสำหรับคุณสมบัติต้านอาริทเมีย โดยเฉพาะในการจัดการกับการเต้นหัวใจห้องบนผิดจังหวะ เนื่องจากความสามารถในการบล็อกช่องไอออนบางชนิดในหัวใจ การทำงานแบบคู่ทั้งในสมองและหัวใจทำให้เป็นสารประกอบที่หลากหลายในการวิจัยทางการแพทย์ อย่างไรก็ตาม ยังอยู่ในขั้นตอนการทดลองและยังไม่ได้รับการอนุมัติให้ใช้ทางการแพทย์อย่างแพร่หลาย