4-Nitrophenyl β-D-cellobioside ใช้เป็นสารตั้งต้นในการศึกษาปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของเอนไซม์เซลลูเลส ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการย่อยสลายเซลลูโลสในกระบวนการทางชีวภาพ โดยสารนี้จะถูกไฮโดรไลซ์เป็น 4-ไนโตรฟีนอลและเซลโลไบโอส การปล่อย 4-ไนโตรฟีนอลสามารถวัดได้ด้วยสเปกโตรโฟโตเมทรี ทำให้สามารถประเมินกิจกรรมของเอนไซม์เซลลูเลสได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ยังใช้ในการทดสอบประสิทธิภาพของเอนไซม์ในอุตสาหกรรมชีวภาพ เช่น การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพและการย่อยสลายวัสดุชีวภาพ