สารมาตรฐานฟีแนนทรีนถูกใช้เป็นตัวอ้างอิงในการวิเคราะห์ปริมาณสารปนเปื้อนในตัวอย่างสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะในงานตรวจสอบน้ำ ดิน และตะกอนที่ปนเปื้อนด้วยสารโพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (PAHs) ซึ่งเป็นสารพิษที่เกิดจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงฟอสซิลและกิจกรรมอุตสาหกรรม สารนี้ช่วยให้สามารถสอบเทียบเครื่องมือวิเคราะห์ เช่น เครื่องโครมาโทกราฟี (GC-MS หรือ HPLC) เพื่อให้ได้ผลการวิเคราะห์ที่แม่นยำและเชื่อถือได้ ในงานวิจัยด้านนิเวศพิษวิทยา สารมาตรฐานฟีแนนทรีนยังใช้ในการศึกษาพฤติกรรมและการสลายตัวของ PAHs ในระบบนิเวศ รวมถึงการประเมินความเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ เช่น ปลาและสัตว์น้ำไม่มีกระดูกสันหลัง ด้วยความเข้มข้นที่ทราบแน่นอน ทำให้สามารถควบคุมเงื่อนไขการทดลองและเปรียบเทียบผลลัพธ์ระหว่างห้องปฏิบัติการได้อย่างมีประสิทธิภาพ