5-Methylcytidine ถูกใช้เป็นส่วนประกอบสำคัญในงานวิจัยด้านชีววิทยาโมเลกุล โดยเฉพาะในการศึกษาเกี่ยวกับ RNA modification ซึ่งมีบทบาทในการควบคุมการแสดงออกของยีน การเพิ่มความเสถียรของโมเลกุล RNA และช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการแปลรหัสโปรตีน สารนี้จึงมีความสำคัญในงานพัฒนาวัคซีน mRNA และการบำบัดด้วยยีน เนื่องจากช่วยลดการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันที่ไม่จำเป็น และเพิ่มอายุการใช้งานของ RNA ในเซลล์ นอกจากนี้ยังถูกใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อศึกษากระบวนการเมธิลเลชันของ RNA ซึ่งเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของโรคต่าง ๆ เช่น มะเร็ง และโรคทางระบบประสาท