4-ArmPEG-SC ถูกใช้เป็นตัวเชื่อมโยงทางเคมีในงานพัฒนาเภสัชภัณฑ์ โดยเฉพาะในการสร้างระบบส่งยาแบบควบคุมที่สามารถปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของโมเลกุลยาให้มีความเสถียรภาพมากขึ้น และลดการถูกกำจัดออกจากกระแสเลือดอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังใช้ในการปรับปรุงคุณสมบัติของโปรตีนหรือเปปไทด์ โดยการจับกับหมู่อะมิโนเพื่อเพิ่มขนาดโมเลกุล ช่วยยืดอายุการใช้งานในร่างกาย ในงานวิจัยด้านวัสดุชีวภาพ 4-ArmPEG-SC ใช้ในการสร้างไฮโดรเจลที่สามารถบวมได้ในสภาวะน้ำ ซึ่งเหมาะสำหรับการปล่อยยาอย่างช้าๆ หรือใช้เป็นโครงสร้างชีวภาพในการซ่อมแซมเนื้อเยื่อ เนื่องจากมีคุณสมบัติไม่เป็นพิษและเข้ากันได้ดีกับร่างกาย นอกจากนี้ยังถูกนำมาใช้ในระบบตรวจวินิจฉัย เช่น การติดฉลากโมเลกุลชีวภาพเพื่อการถ่ายภาพทางการแพทย์ เนื่องจากสามารถทำปฏิกิริยากับโปรตีนหรือแอนติบอดีได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่รบกวนการทำงานของโมเลกุลนั้นๆ