5'-Deoxyuridine ถูกนำมาใช้ในงานวิจัยทางชีวเคมีเพื่อศึกษาการเผาผลาญนิวคลีโอไซด์และเส้นทางการสังเคราะห์ DNA โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์นิวคลีโอไซด์และนิวคลีโอไทด์ที่ถูกดัดแปลง ซึ่งมีคุณค่าในการพัฒนายาต้านไวรัสและยาต้านมะเร็ง ในวงการชีววิทยาโมเลกุล ถูกใช้เป็นเครื่องมือในการตรวจสอบกลไกการซ่อมแซมและการจำลองแบบ DNA นอกจากนี้ ยังถูกนำไปใช้ในการผลิตสารประกอบที่ติดฉลากสำหรับการถ่ายภาพวินิจฉัยและเป็นพื้นฐานสำหรับการศึกษาเอนไซม์เพื่อทำความเข้าใจกระบวนการในเซลล์ บทบาทในการปรับระดับสระนิวคลีโอไทด์ยังทำให้มีความเกี่ยวข้องกับการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับความเครียดในเซลล์และการเกิด apoptosis