พอร์โฟบิลิโนเจนเป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์ชีวภาพของเททราปิร์โรล รวมถึงฮีม คลอโรฟิลล์ และวิตามินบี 12 การประยุกต์ใช้หลักอยู่ในงานวิจัยชีวเคมี โดยทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้สำหรับศึกษากลไกการสังเคราะห์ฮีม ระดับพอร์โฟบิลิโนเจนที่สูงขึ้นในปัสสาวะมีความสำคัญทางคลินิกและใช้ในการวินิจฉัยโรคพอร์ฟีเรียแบบเฉียบพลันเป็นช่วงๆ ซึ่งเป็นความผิดปกติทางเมแทบอลิซึมที่หายาก ยังใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อสนับสนุนการพัฒนาและทดสอบวิธีการวินิจฉัยสำหรับโรคพอร์ฟีเรีย นอกจากนี้ พอร์โฟบิลิโนเจนยังเกี่ยวข้องกับการศึกษาฟังก์ชันของเอนไซม์ โดยเฉพาะพอร์โฟบิลิโนเจนเดออะมิเนส ช่วยให้นักวิจัยเข้าใจการควบคุมเมแทบอลิซึมและความบกพร่องของเอนไซม์ทางพันธุกรรม