สาร Azido-PEG3-methyl ester ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในกระบวนการทางเคมีชีวภาพและวัสดุศาสตร์ โดยเฉพาะในการสร้างพันธะเคมีแบบเฉพาะเจาะจงผ่านปฏิกิริยา Click Chemistry เช่น ปฏิกิริยา Azide-Alkyne Cycloaddition ซึ่งช่วยในการเชื่อมโยงโมเลกุลต่าง ๆ เข้าด้วยกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของวัสดุเพื่อเพิ่มคุณสมบัติเฉพาะทาง เช่น การเพิ่มความเข้ากันได้ทางชีวภาพ หรือการสร้างระบบส่งส่งยาที่แม่นยำ ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม สารนี้มีบทบาทสำคัญในการพัฒนายาและระบบนำส่งยาแบบ Targeted Drug Delivery ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการรักษาและลดผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์