ไทโอนินอะซิเตตถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นสีย้อมทางชีวภาพในกล้องจุลทรรศน์ โดยเฉพาะสำหรับการเน้นส่วนประกอบของเซลล์ในเนื้อเยื่อ มันมีประสิทธิภาพในการย้อมกรดนิวคลีอิก ทำให้มีคุณค่าในการแสดงภาพโครโมโซมและดีเอ็นเอในการศึกษาทางไซโตจีเนติก นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในฮิสโตโลยีเพื่อแยกแยะโครงสร้างเนื้อเยื่อต่างๆ ช่วยในการระบุความผิดปกติ นอกเหนือจากกล้องจุลทรรศน์ ไทโอนินอะซิเตตถูกใช้ในการวิจัยทางประสาทวิทยาศาสตร์เพื่อย้อมส่วนของสมอง ช่วยในการทำแผนที่เส้นทางประสาทและศึกษารูปทรงของสมอง คุณสมบัติการย้อมของมันยังมีประโยชน์ในการวิ(electrophoresis) ในการตรวจจับกรดนิวคลีย์ในเจล นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการวิจัยบำบัดด้วยแสงไดนามิกเนื่องจากลักษณะที่ไวต่อแสง ซึ่งสามารถนำมาใช้สำหรับการทำลายเซลล์แบบกำหนดเป้าหมาย