S-Methylglutathione ใช้หลักในการวิจัยทางชีวเคมีเพื่อศึกษาบทบาทของกลูตาไธโอนในกระบวนการของเซลล์ โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นหรือตัวยับยั้งในงานศึกษาทางเอนไซม์ โดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับ glutathione S-transferases ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการล้างพิษและเมแทบอลิซึม นักวิจัยยังใช้ในการสืบสวนกลไกของความเครียดออกซิเดชันและระบบป้องกันเซลล์ นอกจากนี้ ยังนำไปใช้ในการพัฒนาวิธีทดสอบเพื่อวัดกิจกรรมของเอนไซม์และสำรวจผลกระทบของการเมทิลเลชันต่อเส้นทางที่เกี่ยวข้องกับกลูตาไธโอน การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงการทำความเข้าใจการควบคุมสมดุล redox และการปรับเปลี่ยนเส้นทางการส่งสัญญาณในระบบชีวภาพต่างๆ