Cy5.5 NHS ester ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการติดฉลากสารชีวโมเลกุล เช่น โปรตีน, แอนติบอดี, และกรดนิวคลีอิก เพื่อใช้ในการศึกษาด้วยเทคนิคการถ่ายภาพด้วยแสงใกล้อินฟราเรด (NIR imaging) เนื่องจากมีความสามารถในการแผ่รังสีในบริเวณคลื่นแสงใกล้อินฟราเรด ซึ่งช่วยให้สามารถถ่ายภาพเนื้อเยื่อได้ลึกและชัดเจนขึ้น นอกจากนี้ยังใช้ในงานวิจัยทางชีวการแพทย์ เช่น การติดตามการกระจายตัวของยา, การศึกษากระบวนการทางชีวภาพในเซลล์ และการวินิจฉัยโรคด้วยการถ่ายภาพโมเลกุล (molecular imaging) Cy5.5 NHS ester ยังเหมาะสำหรับการใช้งานในระบบการทดสอบ in vitro และ in vivo เนื่องจากมีความเสถียรและให้สัญญาณที่แม่นยำ