ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมยา พบว่าสารอนุพันธ์ของธาโซลนี้มีศักยภาพในการพัฒนาเป็นยาต้านจุลชีพ ยาต้านไวรัส และยาต้านการอักเสบ นอกจากนี้ยังถูกนำไปใช้ในการวิจัยเพื่อพัฒนายาแก้โรคมะเร็ง เนื่องจากมีโครงสร้างที่สามารถยับยั้งการทำงานของเอนไซม์บางชนิดที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็ง จึงเป็นสารสำคัญในงานเคมีการแพทย์และการออกแบบยาใหม่ๆ นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารตั้งต้นในเคมีเกษตรสำหรับผลิตภัณฑ์ป้องกันพืช โดยอาศัยความเสถียรและปฏิกิริยาในเคมีเฮเทโรไซคลิก