อะซีทิล-2-13C คลอไรด์ใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ที่ติดฉลากด้วยไอโซโทปคาร์บอน-13 เพื่อการศึกษาด้านเมแทบอลิซึมและปฏิกิริยาเคมีในสิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะในงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการติดตามโมเลกุลในกระบวนการทางชีวเคมี เช่น การศึกษาการเผาผลาญพลังงานในเซลล์ หรือการวิเคราะห์เส้นทางการสลายตัวของสารอาหาร นอกจากนี้ยังใช้ในสเปกโทรสโกปีนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซนานซ์ (NMR) เพื่อติดตามโครงสร้างโมเลกุลและปฏิกิริยา ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมและสารเคมีเกษตรเพื่อศึกษากลไกการเผาผลาญและกระบวนการสลายตัว รวมถึงการผลิตโพลิเมอร์และวัสดุที่ติดฉลากไอโซโทปสำหรับการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูง และในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมเพื่อผลิตยาที่ติดฉลากไอโซโทปสำหรับการทดสอบประสิทธิภาพและความปลอดภัยของยา