2-Aza-spiro[5.5]undecanehydrochloride ถูกนำมาใช้เป็นหลักในสาขาเคมีทางการแพทย์และการวิจัยทางเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพหลากหลาย โดยเฉพาะสารที่มุ่งเป้าไปยังโรคทางระบบประสาท โครงสร้างสไปโรไซคลิกของมันทำให้เป็นโครงสร้างพื้นฐานที่มีคุณค่าสำหรับการพัฒนายาที่โต้ตอบกับตัวรับเฉพาะในสมอง เช่น ตัวรับที่เกี่ยวข้องกับการจัดการความเจ็บปวด ความวิตกกังวล และภาวะซึมเศร้า นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการออกแบบตัวแทนบำบัดใหม่เนื่องจากความสามารถในการปรับปรุงคุณสมบัติเภสัชจลนศาสตร์ของผู้สมัครยา เช่น ความเสถียรและการดูดซึมทางชีวภาพ นักวิจัยยังสำรวจศักยภาพของมันในการสร้างตัวยับยั้งสำหรับเอนไซม์หรือโปรตีนที่เกี่ยวข้องในเส้นทางของโรค ทำให้เป็นเครื่องมือที่หลากหลายในการค้นพบและพัฒนายา