ไตรธิโออะซีโตนใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นบล็อกก่อสร้างที่มีซัลเฟอร์ กลุ่มธิโอคาร์บอนิลที่ทำปฏิกิริยาได้ทำให้มีคุณค่าต่อการสร้างสารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิก โดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับอะตอมซัลเฟอร์ในโครงสร้างวงแหวน ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการเตรียมสารประกอบออร์กาโนซัลเฟอร์หลากหลาย ซึ่งนำไปประยุกต์ในเภสัชกรรม สารเคมีเกษตร และวิทยาศาสตร์วัสดุ เนื่องจากสามารถเข้าร่วมในปฏิกิริยาไซโคลอะดีชันและคอนเดนเซชัน จึงใช้ในงานวิจัยเพื่อพัฒนาโมเลกุลอุดมซัลเฟอร์ใหม่ที่มีกิจกรรมทางชีวภาพ นอกจากนี้ ไตรธิโออะซีโตนยังถูกสำรวจในการสังเคราะห์ลิแกนด์สำหรับเคมีประสานโลหะ โดยที่อะตอมบริจาคซัลเฟอร์สามารถทำให้ศูนย์โลหะในระบบเร่งปฏิกิริยาเสถียร การใช้งานยังคงจำกัดที่การสังเคราะห์ระดับห้องปฏิบัติการเนื่องจากความไม่เสถียรและกลิ่นฉุน