Chloramphenicol D5 ถูกใช้เป็นสารมาตรฐานภายใน (internal standard) ในกระบวนการวิเคราะห์ทางเคมี โดยเฉพาะในเทคนิค Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (LC-MS) เพื่อวัดปริมาณ Chloramphenicol ในตัวอย่างต่าง ๆ เช่น อาหาร สิ่งแวดล้อม หรือตัวอย่างทางชีวภาพ การใช้ Chloramphenicol D5 ช่วยเพิ่มความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของผลการวิเคราะห์ เนื่องจากมีโครงสร้างและคุณสมบัติทางเคมีใกล้เคียงกับ Chloramphenicol แต่มีมวลโมเลกุลที่แตกต่างกันเล็กน้อย ทำให้สามารถแยกสัญญาณได้ชัดเจนในเครื่องมือวิเคราะห์ นอกจากนี้ ยังใช้ในการศึกษาการเผาผลาญ (metabolism) และการติดตามการกระจายตัวของ Chloramphenicol ในร่างกายอีกด้วย