2'-Azido-2'-deoxyuridine ถูกใช้หลักในการวิจัยทางชีวเคมีเพื่อศึกษากระบวนการของเซลล์และการเผาผลาญกรดนิวคลีอิก โดยทำหน้าที่เป็นอนุพันธ์นิวคลีโอไซด์ (nucleoside analog) ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจสอบกลไกการสังเคราะห์และซ่อมแซม DNA ได้ มักถูกนำเข้าไปรวมใน DNA เพื่อติดตามกระบวนการจำลองหรือเพื่อเหนี่ยวนำการกลายพันธุ์สำหรับการศึกษาทางพันธุกรรม นอกจากนี้ ยังถูกสำรวจในการวิจัยต้านไวรัสเนื่องจากมีศักยภาพในการยับยั้งการจำลองตัวของไวรัส กลุ่มอะซิโด (azido group) ของสารนี้ช่วยให้สามารถดัดแปลงทางเคมีเพิ่มเติมได้ ทำให้เป็นเครื่องมือที่หลากหลายในการไบโอคอนจูเกชันและการติดฉลากในงานทดลอง