เมทานอล-d4 ถูกใช้อย่างกว้างขวางเป็นตัวทำละลายในสเปกโทรสโกปีนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (NMR) เนื่องจากรูปแบบ deuterated ซึ่งกำจัดสัญญาณรบกวนจากอะตอมไฮโดรเจน ทำให้ได้สเปกตรัมที่ชัดเจนและแม่นยำยิ่งขึ้น มันมีคุณค่าอย่างยิ่งในการวิเคราะห์สารประกอบอินทรีย์และโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ยังใช้เป็นตัวเรย์เอเจนต์ในการสังเคราะห์ทางเคมีที่ต้องการการ deuteration เพื่อช่วยในการศึกษากลไกปฏิกิริยาและผลกระทบของไอโซโทป การประยุกต์ใช้ยังขยายไปยังอุตสาหกรรมเภสัชกรรมสำหรับการพัฒนาและทดสอบยาที่ deuterated ซึ่งช่วยเพิ่มความเสถียรทางเมแทบอลิซึมและ bioavailability