Fluorescein-5-thiosemicarbazide ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการวิจัยทางชีวเคมีและการแพทย์ในฐานะสารย้อมเรืองแสงสำหรับการติดฉลาก มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะสำหรับการติดแท็กโมเลกุลชีวภาพ เช่น โปรตีน เพปไทด์ และกรดนิวคลีอิก ทำให้สามารถมองเห็นและติดตามได้ในสถานการณ์ทดลองต่างๆ สารประกอบนี้ยังถูกนำมาใช้ในการศึกษากระบวนการของเซลล์ รวมถึงการถ่ายภาพเซลล์และ flow cytometry เนื่องจากคุณสมบัติการเรืองแสงที่แข็งแกร่ง นอกจากนี้ ยังเป็นเครื่องมือสำคัญในการพัฒนาการทดสอบวินิจฉัยและ biosensor โดยความสามารถในการจับติดกับเป้าหมายเฉพาะช่วยเพิ่มความไวในการตรวจจับ ในด้านการค้นพบยา มันช่วยในการระบุและจำลองลักษณะของสารประกอบบำบัดที่เป็นไปได้ โดยอำนวยความสะดวกในการตรวจสอบปฏิสัมพันธ์ระหว่างยาและโมเลกุลชีวภาพ