ใช้ในงานวิจัยทางชีววิทยาโมเลกุลและชีวเคมี โดยเฉพาะในการศึกษากระบวนการสังเคราะห์ดีเอ็นเอและการทำงานของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้อง เช่น DNA polymerase และ thymidylate synthase เนื่องจากสารนี้เป็นอนุภาคตั้งต้นที่สำคัญในเส้นทางการสร้างนิวคลีโอไทด์ มักใช้เป็นซับสเตรตในการทดลองเพื่อวัดกิจกรรมของเอนไซม์ หรือศึกษาการยับยั้งการทำงานของยารักษาโรคที่ออกฤทธิ์ต่อการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ นอกจากนี้ยังใช้ในระบบชีววิทยาเชิงสังเคราะห์และการพัฒนาสารยับยั้งสำหรับการรักษามะเร็งหรือโรคไวรัส