Azithromycin-d3 ซึ่งเป็นรูปแบบที่ถูก deuterated ของ azithromycin ใช้หลักๆ เป็นสารมาตรฐานภายในในการวิเคราะห์ทางเคมีสำหรับการตรวจวัดปริมาณ azithromycin ในตัวอย่างทางชีวภาพต่างๆ การนำไปใช้มีความสำคัญในงานศึกษากinetopharmacokinetics โดยช่วยให้การวัดระดับ azithromycin ในพลาสม่า เซรุ่ม หรือเนื้อเยื่อมีความแม่นยำและถูกต้อง ซึ่งสำคัญมากในงานวิจัยทางคลินิกและการพัฒนายา เพื่อเข้าใจการดูดซึม การกระจาย การเผาผลาญ และการขับถ่ายของยา นอกจากนี้ Azithromycin-d3 ยังใช้ในพิษวิทยากฎหมายเพื่อตรวจจับและวัดปริมาณ azithromycin ในกรณีที่สงสัยว่ามีการใช้ยาเกินขนาดหรือการใช้ในทางที่ผิด การติดฉลากไอโซโทปที่เสถียรช่วยลดการรบกวนระหว่างการวิเคราะห์ด้วย mass spectrometry ทำให้ผลลัพธ์มีความน่าเชื่อถือมากขึ้น