สารนี้ใช้เป็นตัวกลางในการพัฒนายา โดยเฉพาะในระบบการส่งยาแบบมีเป้าหมาย (targeted drug delivery) เนื่องจากโครงสร้างที่มีโมเลกุล PEG และกลุ่มอะมีน ทำให้มีความสามารถในการละลายน้ำดี และสามารถเชื่อมต่อกับโมเลกุลยาหรือโปรตีนได้อย่างมีประสิทธิภาพ โครงสร้างที่มีตัวเชื่อมแบบ alkyl และ PEG ช่วยเพิ่มความคงตัวในกระแสเลือด และลดการถูกกำจัดโดยระบบภูมิคุ้มกัน ทำให้ยามีอายุการใช้งานในร่างกายยาวนานขึ้น นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการพัฒนายาต้านมะเร็ง โดยอาศัยคุณสมบัติของ thalidomide ที่มีผลต่อการยับยั้งการสร้างหลอดเลือดใหม่ (anti-angiogenic) และการปรับระบบภูมิคุ้มกัน โดยสารอนุพันธ์นี้สามารถออกแบบให้จับกับโปรตีนเป้าหมายเฉพาะ เช่น cereblon ซึ่งเกี่ยวข้องกับการย่อยสลายโปรตีนที่ผิดปกติในเซลล์มะเร็ง โดยรวม สารนี้จึงมีบทบาทสำคัญในงานวิจัยด้านยารุ่นใหม่ โดยเฉพาะโปรตีนควบคุมการเสื่อม (PROTACs) และยาร่วม (conjugate drugs) ที่ต้องการความจำเพาะสูงและผลข้างเคียงต่ำ