4-Nitro-2,1,3-benzoselenadiazole ใช้หลักสำคัญเป็นโปรบฟลูออเรสเซนต์ในการศึกษา biochemical และ cellular โดยสารนี้มีคุณค่ามากสำหรับการตรวจจับและถ่ายภาพ reactive oxygen species (ROS) ในระบบชีวภาพ ความไวสูงต่อ ROS ทำให้เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการวิจัยที่มุ่งเน้น oxidative stress และโรคที่เกี่ยวข้อง นอกจากนี้ ยังใช้เป็น reagent ในการสังเคราะห์อินทรีย์สำหรับการเตรียมสารประกอบที่มีธาตุซีลีเนียมอื่น ๆ ในด้านวิทยาศาสตร์วัสดุ มีการสำรวจศักยภาพในการพัฒนาอุปกรณ์ optoelectronic เนื่องจากคุณสมบัติ photophysical ที่ไม่เหมือนใคร นอกจากนี้ ยังมีการนำไปใช้ในการวิจัยทางเคมีวิเคราะห์และชีวเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการศึกษาเกี่ยวกับปฏิกิริยาของสารประกอบที่มีธาตุซีลีเนียม (Selenium) ซึ่งเป็นธาตุที่มีความสำคัญในกระบวนการทางชีวภาพหลายอย่าง และในการพัฒนาวิธีการตรวจวัดสารเคมีหรือชีวโมเลกุลด้วยเทคนิคต่าง ๆ เช่น การวิเคราะห์ด้วยแสง (Spectroscopy) หรือการตรวจวัดทางไฟฟ้าเคมี (Electrochemical Analysis) เนื่องจากโครงสร้างของสารนี้สามารถทำหน้าที่เป็นตัวตรวจจับหรือตัวบ่งชี้ (Indicator) ที่มีความไวสูง รวมถึงการศึกษาเพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์และเภสัชกรรม เช่น การพัฒนายาหรือสารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพที่เกี่ยวข้องกับซีลีเนียม