Cy5 maleimide ใช้อย่างแพร่หลายในการวิจัยทางชีวเคมีและชีวฟิสิกส์สำหรับการติดฉลากโปรตีน เปปไทด์ และโมเลกุลชีวภาพอื่นๆ กลุ่ม maleimide ของมันทำปฏิกิริยาเฉพาะกับกลุ่ม thiol (-SH) ใน cysteine residues ทำให้สามารถคอนจูเกตกับโมเลกุลชีวภาพได้อย่างมีเป้าหมาย คุณสมบัตินี้ทำให้มีคุณค่าต่อการถ่ายภาพฟลูออเรสเซนส์ การไหลของเซลล์ (flow cytometry) และการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ ซึ่งช่วยในการมองเห็นและติดตามกระบวนการเซลล์แบบเรียลไทม์ นอกจากนี้ยังใช้ใน FRET (Förster Resonance Energy Transfer) assays เพื่อศึกษาการโต้ตอบของโมเลกุลและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง การปล่อยแสงฟลูออเรสเซนส์ใกล้ infrared มีประโยชน์เป็นพิเศษสำหรับการถ่ายภาพในร่างกาย (in vivo) เนื่องจากลดการรบกวนจาก autofluorescence ในพื้นหลังและการทะลุทะลวงเนื้อเยื่อได้ลึกกว่า Cy5 maleimide ยังถูกนำมาใช้ในแอปพลิเคชันวินิจฉัย เช่น การพัฒนาโพรบฟลูออเรสเซนส์สำหรับตรวจจับ biomarkers เฉพาะในตัวอย่างชีวภาพ