Pomalidomide wird zur Behandlung des multiplen Myeloms (Krebs infolge einer fortschreitenden Bluterkrankung) angewendet. Pomalidomide wird normalerweise verabreicht, nachdem mindestens zwei andere Medikamente erfolglos ausprobiert wurden. Pomalidomide wird auch zur Behandlung des AIDS-bedingten Kaposi-Sarkoms angewendet, wenn andere Medikamente nicht gewirkt haben oder nicht mehr wirken.