3-hydroxybutyrate dehydrogenase ใช้ในการวิเคราะห์ทางชีวเคมีเพื่อวัดระดับของ 3-hydroxybutyrate ในตัวอย่างทางคลินิก เช่น เลือดหรือปัสสาวะ ซึ่งเป็นประโยชน์ในการวินิจฉัยและติดตามภาวะคีโตซิส โดยเฉพาะในผู้ป่วยโรคเบาหวาน นอกจากนี้ ยังใช้ในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์เพื่อศึกษากระบวนการเมแทบอลิซึมของไขมันและคาร์โบไฮเดรต โดยเฉพาะในสภาวะที่ร่างกายมีการใช้ไขมันเป็นแหล่งพลังงานหลัก เช่น ระหว่างการอดอาหารหรือการออกกำลังกายอย่างหนัก