Thymidine-5'-triphosphate trisodium salt ใช้อย่างแพร่หลายในการวิจัยทางชีววิทยาโมเลกุลและชีวเคมี เป็นสารตั้งต้นที่สำคัญในการสังเคราะห์ DNA และกระบวนการลำดับ DNA โดยเฉพาะใน polymerase chain reaction (PCR) และการติดฉลาก DNA ด้วยเอนไซม์ สารประกอบนี้จำเป็นสำหรับการศึกษาโครงสร้างการจำลอง DNA และการรวม thymidine เข้าไปในสาย DNA ระหว่างการทดลอง in vitro นอกจากนี้ ยังใช้ในการพัฒนาอุปกรณ์วินิจฉัยและการผลิตนิวคลีโอไทด์ที่ติดฉลากสำหรับเทคนิคการวิเคราะห์ต่างๆ เช่น วิธีการตรวจจับด้วยฟลูออเรสเซนส์ บทบาทในการสนับสนุนปฏิกิริยาเอนไซม์ทำให้เป็นส่วนประกอบหลักในวิศวกรรมพันธุกรรมและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพ