3-Hydroxythiophene-2-carboxylic acid ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตยาและสารเคมีเกษตรต่างๆ โครงสร้างของมันช่วยในการพัฒนาโมเลกุลที่อิงจาก thiophene ซึ่งจำเป็นในการสร้างยาที่มีคุณสมบัติต้านการอักเสบ ต้านจุลชีพ และต้านไวรัส นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์วัสดุขั้นสูง โดยเฉพาะในสาขาพอลิเมอร์นำไฟฟ้า ซึ่งอนุพันธ์ thiophene มีบทบาทสำคัญในการเสริมคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ กลุ่มกรดคาร์บอกซิลิกของสารนี้ยังมีคุณค่าต่อการปรับแต่งเพิ่มเติม ทำให้สามารถสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนสำหรับการวิจัยและการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม