อะซีทิลโคลีนคลอไรด์ถูกใช้หลัก ๆ ในสถานพยาบาลและการวิจัยเพื่อศึกษาการทำงานของระบบประสาท โดยเฉพาะบทบาทของสารสื่อประสาท มักนำมาใช้ใน thí nghiệm เพื่อเข้าใจการส่งสัญญาณ synaptic และผลกระทบของอะซีทิลโคลีนต่อเนื้อเยื่อต่าง ๆ เช่น กล้ามเนื้อและเซลล์หัวใจ ในบริบททางคลินิก ใช้เป็นเครื่องมือวินิจฉัยเพื่อประเมินภาวะทางระบบประสาทบางอย่างโดยการประเมินการตอบสนองของตัวรับ นอกจากนี้ ยังใช้ในจักษุวิทยาระหว่างการผ่าตัดต้อกระจกเพื่อเหนี่ยวนำ miosis อย่างรวดเร็ว ซึ่งช่วยในการผ่าตัด บทบาทในการเลียนแบบอะซีทิลโคลีนตามธรรมชาติทำให้มีคุณค่าทั้งในการบำบัดและการวิจัย