ใช้ในงานวิจัยและพัฒนาชีววัสดุเป็นหลัก โดยทำหน้าที่เป็นตัวประสาน (crosslinker) สำหรับยึดติดโปรตีนหรือเพปไทด์เข้ากับพื้นผิวของวัสดุชีวภาพ เช่น แผ่นฟิล์มหรือโครงข่ายไฮโดรเจล เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางชีวภาพ เช่น การยึดเกาะของเซลล์หรือการกระตุ้นการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อ นิยมใช้ในระบบส่งยาแบบควบคุม เพราะสามารถเชื่อมโยงโมเลกุลยาเข้ากับตัวพาได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังใช้ในเทคนิค immunoassay และการติดฉลากโมเลกุลชีวภาพเพื่อการตรวจวิเคราะห์ เนื่องจากหมู่ N-hydroxysuccinimide ทำปฏิกิริยาได้ดีกับหมู่อะมิโน (-NH₂) บนโปรตีนหรือเพปไทด์ โดยไม่ทำลายโครงสร้างการทำงานของโมเลกุลชีวภาพนั้นๆ