ใช้เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์ยาและสารเคมีเกษตร โดยเฉพาะในการผลิตสารประกอบเฮเทอโรไซคลิกที่มีกิจกรรมทางชีวภาพ โครงสร้างของมันสนับสนุนการพัฒนายาที่มีฐานธีโอเฟน ซึ่งมีศักยภาพในการต้านจุลชีพ ต้านการอักเสบ และต้านมะเร็ง ใช้กันทั่วไปในการสังเคราะห์อินทรีย์เพื่อสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน เนื่องจากมีกลุ่มฟังก์ชันอะมิโนและเอสเตอร์ที่ทำปฏิกิริยาได้ นอกจากนี้ยังใช้ในการเตรียมสีย้อมและวัสดุฟังก์ชันนัลที่ซึ่งอนุพันธ์ธีโอเฟนช่วยเสริมคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์