CycLuc1 ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการถ่ายภาพชีวภาพเรืองแสง โดยเฉพาะในการศึกษาเซลล์มีชีวิตและในร่างกายสัตว์ทดลอง (in vivo) มันทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้น (substrate) สำหรับเอนไซม์ลูซิเฟอเรส ช่วยให้สามารถมองเห็นและติดตามกระบวนการทางชีววิทยาแบบเรียลไทม์ การประยุกต์ใช้ของมันมีความสำคัญในงานวิจัยมะเร็ง โดยช่วยติดตามการเจริญเติบโตของเนื้องอกและการแพร่กระจาย นอกจากนี้ ยังใช้ในการค้นพบยาเพื่อประเมินประสิทธิภาพของสารประกอบบำบัดโดยการวัดการตอบสนองของเซลล์ ความเสถียรและความสว่างที่เพิ่มขึ้นของ CycLuc1 ทำให้เป็นตัวเลือกที่ชื่นชอบสำหรับการทดลองถ่ายภาพที่ละเอียดอ่อนและระยะยาว นอกจากนี้ ยังใช้ในประสาทวิทยาศาสตร์เพื่อศึกษากิจกรรมของสมองและวงจรประสาท ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความผิดปกติทางระบบประสาท