นิโคติน-เมทิล-D3 ใช้หลักๆ ในงานวิจัยและการวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ โดยทำหน้าที่เป็นสารมาตรฐานภายในที่ติดฉลากไอโซโทปเสถียรสำหรับสเปกโตรเมตรีมวลสาร ช่วยในการวัดปริมาณและตรวจจับนิโคตินและสารเมแทบอลิทของมันอย่างแม่นยำในตัวอย่างชีวภาพ เช่น เลือด ปัสสาวะ หรือน้ำลาย สารนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการศึกษเภสัชจลนศาสตร์ ช่วยให้นักวิจัยเข้าใจการดูดซึม การกระจาย การเมแทบอลิซึม และการขับถ่ายของนิโคตินในร่างกาย นอกจากนี้ยังใช้ในพิษวิทยากฎหมายเพื่อประเมินการสัมผัสหรือกรณีพิษจากนิโคติน และสนับสนุนการพัฒนาและตรวจสอบวิธีการวิเคราะห์สำหรับงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับนิโคติน เพื่อความแม่นยำและเชื่อถือได้ในการวัด