Barium carbonate-13C ใช้หลักๆ ในงานวิจัยและการวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ เนื่องจากการติดฉลากไอโซโทปคาร์บอน-13 ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวติดตามในงานศึกษากลไกทางคาร์บอนและปฏิกิริยา โดยเฉพาะในงานวิจัยด้านสิ่งแวดล้อมและธรณีเคมี สารประกอบนี้ยังนำไปใช้ในสเปกโทรสโกปีนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (NMR) เพื่อตรวจสอบโครงสร้างโมเลกุลและพลวัต ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกระบวนการเคมี นอกจากนี้ยังประยุกต์ใช้ในการพัฒนาวัสดุขั้นสูง โดยฉลากไอโซโทปช่วยในการติดตามและทำความเข้าใจพฤติกรรมของวัสดุในระดับโมเลกุล