สารละลาย Tl ใช้ในงานด้านวิทยาศาสตร์การแพทย์และการวิจัย โดยเฉพาะในการถ่ายภาพทางการแพทย์ เช่น การถ่ายภาพหัวใจ (myocardial perfusion imaging) เพื่อประเมินการไหลเวียนของเลือดไปยังกล้ามเนื้อหัวใจ ซึ่งช่วยในการวินิจฉัยโรคหัวใจขาดเลือด นอกจากนี้ สารละลาย Tl ยังใช้ในงานวิจัยด้านฟิสิกส์และเคมีของธาตุกัมมันตรังสี โดยเฉพาะในการศึกษาพฤติกรรมของไอออนโลหะหนักในระบบชีวภาพ หรือการติดตามการแพร่กระจายของธาตุในสิ่งมีชีวิต เนื่องจากมีคุณสมบัติเป็นกัมมันตรังสี จึงต้องใช้ด้วยความระมัดระวังสูง และต้องปฏิบัติภายใต้มาตรการด้านความปลอดภัยจากรังสีอย่างเคร่งครัด