2-Thiouridine ถูกนำมาใช้ในหลายด้านของชีววิทยาโมเลกุลและชีวเคมี โดยเฉพาะในการศึกษาอาร์เอ็นเอ เนื่องจากมีคุณสมบัติเฉพาะที่ช่วยในการปรับปรุงความเสถียรและประสิทธิภาพของโมเลกุลอาร์เอ็นเอ มักใช้ในการวิจัยเกี่ยวกับการปรับเปลี่ยนหลังการถอดรหัส (post-transcriptional modification) และการศึกษากลไกการทำงานของอาร์เอ็นเอในเซลล์ นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้ในการพัฒนายาและสารบำบัดโรคที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของอาร์เอ็นเอ เช่น โรคทางพันธุกรรมและโรคมะเร็ง การใช้ 2-Thiouridine ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเข้าใจกระบวนการทางชีววิทยาในระดับโมเลกุลได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น