Sử dụng chính của thiomersal là chất khử trùng và chất chống nấm. Trong các hệ thống cấp phối dược phẩm có thể tiêm chích đa liều, nó ngăn chặn các hiệu ứng xấu nghiêm trọng như nhiễm khuẩn Staphylococcus, chẳng hạn như trong một sự cố năm 1928 đã làm chết 12 trong số 21 trẻ em được tiêm chủng vắc xin ngừa bệnh bạch hầu không chứa chất bảo quản[6]. Không giống như các chất bảo quản vắc xin khác được sử dụng vào thời gian đó, thiomersal không làm giảm hiệu lực của các vắc xin mà nó bảo vệ[5]. Các chất kìm hãm vi khuẩn như thiomersal là không cần thiết trong các loại thuốc tiêm chích đơn liều đắt tiền hơn[7].

Tại Hoa Kỳ, Liên minh châu Âu và một số quốc gia giàu có khác, thiomersal không còn được dùng làm chất bảo quản trong các lịch trình tiêm chủng trẻ em theo thường lệ[3]. Tại Hoa Kỳ, các ngoại lệ duy nhất trong số các vắc xin được khuyến cáo theo thường lệ cho trẻ em là một vài công thức điều chế vắc xin cúm khử hoạt tính cho trẻ em trên 2 tuổi[8]. Một vài loại vắc xin không được khuyến cáo theo thường lệ cho trẻ nhỏ có chứa thiomersal, bao gồm DT (bạch hầu và uốn ván), Td (uốn ván và bạch hầu), và TT (biến độc tố uốn ván); các loại vắc xin khác có thể chứa thiomersal ở dạng dấu vết do các bước trong quy trình sản xuất[6]. Ngoài ra, bốn loại sản phẩm nguồn gốc huyết tương ít sử dụng để chữa trị nọc rắn lục (Crotalinae), rắn san hô/rắn lá khô (Leptomicrurus, Micruroides, Micrurus) và nhện góa phụ đen (Latrodectus) vẫn còn chứa thiomersal[9]. Ngoài Bắc Mỹ và châu Âu, nhiều loại vắc xin chứa thiomersal; Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã kết luận rằng không có chứng cứ về độc tính của thiomersal trong các vắc xin và không có lý do trên các nền tảng an toàn để thay đổi sang sử dụng chỉ định đơn liều đắt tiền hơn[10]. Chương trình Môi trường Liên Hiệp Quốc (UNEP) rút lại đề xuất trước đó về việc bổ sung thimerosal trong các vắc xin vào danh sách các hợp chất cấm trong một hiệp ước nhằm mục đích giảm phơi nhiễm thủy ngân trên toàn thế giới[11]. Viện dẫn sự đồng thuận y học và khoa học cho rằng thimerosal trong vắc xin không gây ra vấn đề gì về an toàn, mà việc loại bỏ chất bảo quản trong các vắc xin đa liều, được sử dụng chủ yếu ở các quốc gia đang phát triển, sẽ dẫn tới chi phí cao và yêu cầu về làm lạnh mà các quốc gia đang phát triển khó lòng đáp ứng được, quyết định cuối cùng của Liên Hiệp Quốc là loại thimerosal ra khỏi hiệp ước[12].