N,N'-Diacetylchitobiose ใช้ในการวิจัยทางชีวเคมีเพื่อศึกษากลไกของเอนไซม์ โดยเฉพาะเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับไคติเนสและไลโซไซม์ ซึ่งสำคัญในการย่อยสลายโพลีแซคคาไรด์ มันทำหน้าที่เป็นซับสเตรตเพื่อทำความเข้าใจโครงสร้างและหน้าที่ของเอนไซม์เหล่านี้ นอกจากนี้ ยังใช้ในการพัฒนายับยั้งเอนไซม์ของพยาธิ ซึ่งช่วยในการออกแบบยาต้านจุลินทรีย์ ในไกลโคไบโอโลจี มันช่วยในการสำรวจกระบวนการไกลโคซิเลชันและปฏิกิริยาคาร์โบไฮเดรต-โปรตีน ซึ่งสำคัญสำหรับการทำความเข้าใจการสื่อสารระหว่างเซลล์และกลไกของโรค