สารละลายสีย้อมเฮมาโตซิลินใช้อย่างแพร่หลายในทางจุลพยาธิวิทยาและชีววิทยาเซลล์ เพื่อย้อมสีนิวเคลียสของเซลล์ให้เห็นชัดเจนภายใต้กล้องจุลทรรศน์ โดยเฉพาะในกระบวนการเตรียมตัวอย่างเนื้อเยื่อสำหรับการตรวจวินิจฉัยโรค มักใช้ร่วมกับสารย้อมอีโอซิน (H&E staining) เพื่อให้เห็นทั้งโครงสร้างนิวเคลียสและไซโตพลาสซึมของเซลล์อย่างชัดเจน นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษารูปแบบทางจุลกายวิภาคของเนื้อเยื่อและช่วยในการระบุความผิดปกติของเซลล์ เช่น การกลายพันธุ์หรือการติดเชื้อ