คานามัยซินซัลเฟตใช้อย่างแพร่หลายในจุลชีววิทยาและชีววิทยาโมเลกุลเป็นยาปฏิชีวนะเพื่อยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย มีประสิทธิภาพสูงต่อแบคทีเรียแกรมลบ และมักเติมลงในอาหารเลี้ยงเซลล์เพื่อป้องกันการปนเปื้อน ในงานวิจัย ทำหน้าที่เป็นสารคัดเลือกในการเพาะเลี้ยงสิ่งมีชีวิตที่ดัดแปลงพันธุกรรม genetically modified organisms โดยช่วยให้เซลล์ที่มียีนต้านทานยาปฏิชีวนะที่ต้องการรอดชีวิตเท่านั้น นอกจากนี้ ยังใช้ในสัตวแพทย์เพื่อรักษาการติดเชื้อแบคทีเรียในสัตว์ การนำไปใช้ในทางการแพทย์รวมถึงการรักษาการติดเชื้อรุนแรงที่เกิดจากสายพันธุ์แบคทีเรียที่ไวต่อยา แม้ว่าการใช้จะจำกัดเนื่องจากผลข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้น เช่น ออโตท็อกซิซิตี (ototoxicity) และเนฟโรท็อกซิซิตี (nephrotoxicity) ยังใช้ในการรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียหลายชนิด เช่น ในระบบทางเดินปัสสาวะ ระบบทางเดินหายใจ และช่องท้อง โดยเฉพาะเชื้อที่ดื้อยาปฏิชีวนะอื่น และในทางการเกษตรเพื่อควบคุมโรคพืชจากแบคทีเรีย