4-Hydroxynonenal เป็นสารที่เกิดจากการออกซิเดชันของไขมันไม่อิ่มตัวในเซลล์ โดยเฉพาะภายใต้ภาวะเครียดจากออกซิเดชัน จึงถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ชีวภาพ (biomarker) ในการศึกษาโรคที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายของเซลล์จากอนุมูลอิสระ เช่น โรคทางระบบประสาทเสื่อม รวมถึงโรคอัลไซเมอร์และพาร์กินสัน นอกจากนี้ยังมีบทบาทในการส่งสัญญาณภายในเซลล์ โดยสามารถกระตุ้นเส้นทางการอักเสบและการตายของเซลล์ (apoptosis) ทำให้เป็นสารสำคัญในการวิจัยด้านชีววิทยาของความชราและโรคเรื้อรังที่เกิดจากระบบเมตาบอลิซึมผิดปกติ