โซเดียมไทโอซัลเฟตเพนตาฮายเดรตใช้อย่างแพร่หลายในการรักษาทางการแพทย์ โดยเฉพาะเป็นยาต้านพิษสำหรับการเป็นพิษจากไซยาไนด์ โดยทำงานผ่านการแปลงไซยาไนด์ให้เป็นสารที่พิษน้อยกว่า คือ ไทโอไซยาเนต ซึ่งร่างกายสามารถขับออกได้อย่างปลอดภัย นอกจากการใช้งานทางการแพทย์แล้ว ยังใช้ในกระบวนการบำบัดน้ำเพื่อทำให้คลอรีนและคลอรามีนเป็นกลาง ทำให้จำเป็นสำหรับการกำจัดคลอรีนในน้ำสำหรับตู้ปลาและสระว่ายน้ำ ในการถ่ายภาพ ทำหน้าที่เป็นสารยึดภาพเพื่อกำจัดซิลเวอร์ฮาไลด์ที่ไม่ได้สัมผัสแสงจากฟิล์มและกระดาษถ่ายภาพ เพื่อให้ภาพมีความเสถียร นอกจากนี้ ยังใช้ในเคมีวิเคราะห์สำหรับการไทเทรชันไอโอโดเมตริกเพื่อกำหนดความเข้มข้นของสารออกซิเดชัน ความหลากหลายยังขยายไปถึงอุตสาหกรรมสิ่งทอ ที่ซึ่งใช้ในกระบวนการฟอกขาวและเป็นสารรีดิวซ์ในกระบวนการย้อมสี