Pomalidomide wordt gebruikt voor de behandeling van multipel myeloom (kanker als gevolg van een progressieve bloedziekte). Pomalidomide wordt meestal gegeven nadat ten minste twee andere medicijnen zonder succes zijn geprobeerd. Pomalidomide wordt ook gebruikt om AIDS-gerelateerd Kaposi-sarcoom te behandelen wanneer andere medicijnen niet werkten of zijn gestopt met werken.