Täpsemalt, ülalnimetatud pahaloomulise kasvaja ravimteraapias kasutatakse talidomiidi koos kahe teise toimeainega: melfalaan (vähivastane ravim, mis kuulub alküülivate ainete klassi) ja prednisoon (kortikosteroidravim).
Talidomiidil on kiraalne keskus; tegelikult kasutatakse kliinilises keskkonnas enantiomeeride (R) - (+) - talidomiidi ja (S) - ( -) - talidomiidi segu.
Oma toime saavutamiseks tuleb talidomiidi manustada suu kaudu; seda sisaldavaid ravimeid saab väljastada ainult pärast kordumatut piiratud retsepti esitamist (ravimid, mida saab avalikkusele müüa haiglate või spetsialistide retsepti alusel).
Talidomiidi vastunäidustuste hulgas eristub kindlasti kasutamine raseduse ajal, mis on teratogeense toime tõttu absoluutselt keelatud. Paradoksaalsel kombel turustati talidomiidi viiekümnendatel aastatel koos näidustustega raseduse iivelduse raviks. ja tõi kaasa tuhandete eri tüüpi kaasasündinud väärarengutega laste (eriti fookomeelsete imikute) sündimise.
