L-Thyroxine-13C9,15N ใช้เป็นสารมาตรฐานในการวิเคราะห์ทางเคมีและชีวภาพ เพื่อวัดปริมาณฮอร์โมนไทรอยด์ในตัวอย่างทางคลินิก เช่น เลือดหรือซีรัม ด้วยเทคนิคต่าง ๆ เช่น mass spectrometry (MS) หรือ liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) การใช้ไอโซโทปที่ติดฉลากช่วยเพิ่มความแม่นยำและลดการรบกวนจากสารอื่นในตัวอย่าง นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษาการเผาผลาญของฮอร์โมนไทรอยด์และกลไกการทำงานในร่างกาย ซึ่งเป็นประโยชน์ในการวิจัยทางการแพทย์และเภสัชวิทยา