N-Nitrososarcosine ถูกใช้หลักๆ ในงานวิจัยเพื่อศึกษาการก่อตัวและผลกระทบของไนโตรซามีน ซึ่งเป็นสารที่มีความสำคัญเนื่องจากคุณสมบัติที่อาจก่อให้เกิดมะเร็งได้ สารนี้ทำหน้าที่เป็นสารโมเดลเพื่อทำความเข้าใจกลไกของปฏิกิริยาไนโตรเซชัน ซึ่งมีความสำคัญในการประเมินความเสี่ยงจากอาหารที่ถนอมด้วยไนไตรต์และการสัมผัสสิ่งแวดล้อมอื่นๆ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการศึกษาทางชีวเคมีเพื่อตรวจสอบปฏิกิริยาระหว่างไนโตรซามีนกับโมเลกุลทางชีวภาพ ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความเสียหายของดีเอ็นเอและกระบวนการกลายพันธุ์ สารเคมีนี้ยังถูกใช้ในการพัฒนาวิธีการวิเคราะห์เพื่อตรวจจับและวัดปริมาณไนโตรซามีนในตัวอย่างต่างๆ ซึ่งมีส่วนช่วยในการตรวจสอบความปลอดภัยของอาหารและการเฝ้าระวังสิ่งแวดล้อม