ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยเฉพาะในงานวิจัยด้านยา พบว่าสารอนุพันธ์ของ 4-Aminothieno[3,2-d]pyrimidine มีศักยภาพในการยับยั้งเอนไซม์บางชนิดที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบ โรคมะเร็ง และการติดเชื้อไวรัส นิยมนำไปใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อพัฒนายาใหม่ โดยเฉพาะยาที่ออกฤทธิ์ต่อระบบสื่อประสาทและระบบภูมิคุ้มกัน นอกจากนี้ยังใช้เป็นโมเลกุลหลักในการออกแบบสารที่มีโครงสร้างเฉพาะเพื่อการศึกษาเชิงโครงสร้าง-ฤทธิ์ของยา (SAR)