ใช้ในงานวิจัยด้านชีวเคมีและเภสัชกรรมเป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีโครงสร้างคล้ายไธมีน (thymine analog) สำหรับศึกษากระบวนการจำลองดีเอ็นเอและการทำงานของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการซ่อมแซมดีเอ็นเอ เนื่องจากมีการแทนที่ด้วยดิวเทอเรียม (deuterium) ทำให้เหมาะสำหรับการติดตามทางชีวภาพด้วยเทคนิคสเปกโตรสโกปี เช่น NMR หรือ mass spectrometry นอกจากนี้ยังใช้ในการพัฒนายาต้านไวรัสหรือสารยับยั้งการแบ่งตัวของเซลล์ในงานวิจัยมะเร็ง