Thieno[2,3-b]pyridine-5-carbonitrile ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในสาขาเคมียารักษาโรคในฐานะสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพหลากหลาย โครงสร้างของมันมีคุณค่าอย่างยิ่งในการพัฒนายารักษาโรคทางระบบประสาท รวมถึงโรคอัลไซเมอร์และโรคลมชัก เนื่องจากสามารถโต้ตอบกับตัวรับเฉพาะในสมอง นอกจากนี้ ยังใช้เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการสร้างยาต้านมะเร็ง โดยปรับโครงสร้างโมเลกุลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพต่อเซลล์มะเร็ง ในด้านวิทยาศาสตร์วัสดุ สารนี้ถูกนำมาใช้ในการออกแบบเซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์และวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ สนับสนุนความก้าวหน้าในอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ เช่น ไดโอดแสงสว่างอินทรีย์ (OLEDs) และเซลล์แสงอาทิตย์ ความหลากหลายและปฏิกิริยาของมันทำให้เป็นส่วนประกอบสำคัญในงานวิจัยทั้งเภสัชกรรมและเทคโนโลยี