16-mercaptohexadecanoic acid ใช้อย่างแพร่หลายในการก่อตัวของชั้นโมโนเลเยอร์แบบประกอบตัวเอง (SAMs) บนพื้นผิวทองคำและโลหะมีค่าอื่นๆ โดยทำหน้าที่เป็นโมเลกุลลิงก์ที่สำคัญในเคมีพื้นผิว กลุ่มไทออล (-SH) จับติดกับพื้นผิวโลหะอย่างแข็งแกร่ง ในขณะที่กลุ่มกรดคาร์บอกซิลิก (-COOH) ช่วยให้สามารถทำการฟังก์ชันนาไลเซชันเพิ่มเติมได้ ซึ่งเอื้อต่อการติด biomolecules, nanoparticles หรือ polymers ทำให้มีคุณค่าต่อการพัฒนาเซ็นเซอร์ชีวภาพ โดยอำนวยความสะดวกในการตรึงโปรตีน, DNA หรือแอนติบอดีสำหรับการตรวจจับ นอกจากนี้ ยังใช้ในนาโนเทคโนโลยีสำหรับการสร้างพื้นผิวแบบลาย และในการศึกษาการยับยั้งการกัดกร่อนเนื่องจากความสามารถในการก่อตัวชั้นป้องกันบนโลหะ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่ระบบการส่งยา ที่ซึ่งช่วยในการฟังก์ชันนาไลเซชันของพาหะสำหรับการบำบัดแบบกำหนดเป้าหมาย