含氮杂环化合物在药物的研发使用中都起到了重要的作用，目前应用最为广泛的第四代头孢、止痛镇静类药物杜冷丁及我国著名科学家屠呦呦所研发的青霉素等药物都有着含氮杂环化合物的参与。而作为含氮杂环化合物中最常见的哌嗪类物质，其应用领域也十分广泛。
哌嗪中间体制备的哌嗪利福霉素主要用来生产利福平、利福喷汀和利福定等药品，多应用于治疗结核病和麻疯病。哌嗪还可以制备肠道驱虫药，利用哌嗪合成的己二酸哌嗪、磷酸哌嗪及枸椽酸哌嗪等制成抗蛔虫、蛲虫药，通常哌嗪与有机酸生成的有机盐类驱虫药主要用于人体，而无机哌嗪盐则多用作兽药，其中全球最大的药物公司之一的德国拜耳所生产的驱虫药就是使用的哌嗪类药物。除了这些应用哌嗪较多的药物外，哌嗪及其衍生物还可以制备精神疾病药物、心脑血管疾病药物、抗肿瘤药物、镇静类药物、降血压药物等，具体治疗领域及主要产品详见表1。
喹诺酮类抗菌药物是哌嗪类药物的主要产品之一 其市场潜力巨大
哌嗪及其衍生物作为医药中间体可以有效调节药物的脂水分配系数和酸碱平衡常数，提高药物的生物活性，增强药物与人体的相容性等。根据这些性质，哌嗪及其衍生物主要用来制备喹诺酮类抗菌药、哌嗪利福霉素类抗生素及驱肠虫药，这三类药物占到了哌嗪应用量的90%以上，其余主要用来制备精神类药物、心血管药物及抗肿瘤药物等。
喹诺酮类抗菌药是应用最为广泛的抗生素药物之一，主要包括诺氟沙星、 环丙沙星、氧氟沙星、左氟沙星、氟罗沙星和巴罗沙星等。这类药物不仅对于常见的人体感染性细菌有较强的杀灭作用，对于一些具有高耐药性的细菌、真菌等都有很好的治疗效果。由于喹诺酮类抗菌药杀菌种类广泛且较为高效，近年来被广泛应用于临床治疗，其市场规模不断扩大，占到抗菌药物市场的30%以上。哌嗪衍生物N-甲基哌嗪是制备喹诺酮类抗菌药应用最多的中间体，受到下游抗菌药需求不断扩大的影响，N-甲基哌嗪的使用量也逐年上升，2016年我国N-甲基哌嗪的使用量已经超过4000吨。随着喹诺酮类抗菌药物需求的不断增长，哌嗪及 N-甲基哌嗪的市场潜力也将不断释放。
