อะซีโทไนไตรล์-d3 ถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นสารละลายในสเปกโทรสโกปีนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (NMR) เนื่องจากรูปแบบเดยูเทอเรต ซึ่งลดการรบกวนในการวิเคราะห์อะตอมไฮโดรเจนในสารประกอบอินทรีย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีคุณค่าสูงในงานวิจัยเภสัชภัณฑ์สำหรับการศึกษาโครงสร้างโมเลกุลและปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุล เนื่องจากให้สภาพแวดล้อมที่ชัดเจนและเสถียรสำหรับการวัด NMR นอกจากนี้ ยังใช้เป็นสารเคมีในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในปฏิกิริยาที่ต้องการการติดฉลากเดยูเทอเรียม ซึ่งสำคัญสำหรับการติดตามกลไกปฏิกิริยาและเส้นทางปฏิกิริยา การประยุกต์ใช้ยังขยายไปยังสาขาเคมีวิเคราะห์ ที่ซึ่งใช้เป็นสารละลายในสเปกโทเมตรีมวลสารเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการตรวจจับและวิเคราะห์สารประกอบต่างๆ