5-Chlorothiazole-2-ethanone ถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์ยาในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม โดยเฉพาะในการพัฒนาส่วนประกอบยาสำคัญ (APIs) สำหรับรักษาโรคต่างๆ มันทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการผลิตสารประกอบที่ขึ้นอยู่กับ thiazole ซึ่งมีกิจกรรมทางชีวภาพ รวมถึงฤทธิ์ต้านจุลชีพ ต้านการอักเสบ และต้านไวรัส นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการวิจัยสารเคมีเกษตรสำหรับสร้างสารกำจัดศัตรูพืชและสารกำจัดวัชพืช โดยใช้คุณสมบัติโครงสร้างเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความจำเพาะต่อเป้าหมาย บทบาทในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ยังขยายไปถึงการพัฒนาสีและสารเคมีพิเศษอื่นๆ