3-โบรโม-5-คลอโろธีเอโน[3,2-b]ไพรีดีน ถูกใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์และการวิจัยเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำคัญในการพัฒนาสารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพหลากหลาย โดยเฉพาะในการออกแบบยาที่เล็งเป้าไปยังเอนไซม์หรือตัวรับเฉพาะ โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้มีคุณค่าในการสร้างโครงสร้างเฮเทอโรไซคลิก ซึ่งมักพบในโมเลกุลที่มีศักยภาพในการรักษา นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับการสังเคราะห์เซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์และวัสดุขั้นสูงอื่นๆ เนื่องจากแกนธีเอโนไพรีดีนที่อุดมด้วยอิเล็กตรอน การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่การวิจัยเกษตรเคมี ซึ่งช่วยในการพัฒนายาฆ่าแมลงหรือสารกำจัดวัชพืชใหม่