5'-ดีออกซีอะดีโนซีนถูกนำมาใช้หลักในการวิจัยทางชีวเคมีและการพัฒนายาเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์อนุพันธ์นิวคลีโอไซด์ ซึ่งถูกใช้อย่างแพร่หลายในยาต้านไวรัสและยาต้านมะเร็ง บทบาทของมันในการปรับเปลี่ยนการสังเคราะห์ DNA และ RNA ทำให้มีคุณค่าต่อการศึกษากระบวนการทางเอนไซม์และกลไกการทำงานของเซลล์ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาโปรดรัก เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการส่งยาและประสิทธิผลของสารบำบัด ในด้านชีววิทยาโมเลกุล มันช่วยในการทำความเข้าใจเส้นทางการเมแทบอลิซึมและเมแทบอลิซึมของนิวคลีโอไทด์ ซึ่งมีส่วนสนับสนุนความก้าวหน้าในการรักษาโรคทางพันธุกรรมและโรคเมแทบอลิซึม