1-thia-4-azaspiro[5.5]undecane เป็นสารประกอบที่นำมาใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำคัญในการพัฒนายาเภสัชกรรมต่างๆ โครงสร้างสไปโรไซคลิกที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้มีคุณค่าในการออกแบบโมเลกุลที่มีกิจกรรมทางชีวภาพ โดยเฉพาะยาที่เล็งเป้าไปยังโรคทางระบบประสาท เช่น ยาต้านอาการชัก ยากล่อมประสาท และยารักษาโรคทางจิตเวช นอกจากนี้ ยังมีการนำไปใช้ในการวิจัยและพัฒนาสารเคมีเกษตร เพื่อสังเคราะห์สารประกอบที่ช่วยเพิ่มการป้องกันพืชและผลผลิต การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่วิทยาศาสตร์วัสดุ โดยมีการสำรวจเพื่อสร้างโพลิเมอร์และสารเคลือบผิวใหม่ที่มีคุณสมบัติเฉพาะ นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาเพื่อนำไปใช้ในการพัฒนายาต้านไวรัสและยาต้านมะเร็ง เนื่องจากโครงสร้างทางเคมีที่มีความเป็นเอกลักษณ์และมีความเสถียรสูง ทำให้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและลดผลข้างเคียงของยาได้