3,6'-Dithiothalidomide ถูกนำมาใช้ในการศึกษาวิจัยทางเภสัชวิทยาและชีววิทยาโมเลกุล โดยเฉพาะในการวิจัยเกี่ยวกับการยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็ง เนื่องจากมีคุณสมบัติในการปรับเปลี่ยนโครงสร้างของโปรตีนและส่งผลต่อกระบวนการส่งสัญญาณภายในเซลล์ นอกจากนี้ยังมีการศึกษาเพื่อประเมินศักยภาพในการลดการอักเสบและปรับสมดุลระบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งอาจนำไปสู่การพัฒนายารักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบเรื้อรังหรือโรคภูมิต้านตนเองในอนาคต