ใช้เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์ยาและสารเคมีเกษตร โดยเฉพาะในการพัฒนาสารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ โครงสร้างแบบคอนจูเกตและหมู่ฟังก์ชันที่ทำปฏิกิริยาได้ทำให้มีคุณค่าในการทำปฏิกิริยาครอส-คัปปลิ้ง เช่น ปฏิกิริยา Suzuki และ Heck ซึ่งช่วยในการสร้างโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน ใช้กันทั่วไปในการเตรียมอนุพันธ์เบสธิโอฟีนที่แสดงคุณสมบัติต้านจุลินทรีย์ ต้านการอักเสบ หรือต้านมะเร็ง นอกจากนี้ยังใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับการออกแบบเซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์และโพลิเมอร์คอนจูเกต เนื่องจากธรรมชาติที่อิเล็กตรอนอุดมสมบูรณ์ของวงแหวนธิโอฟีน