สเตรปโตโซโทซินถูกใช้อย่างกว้างขวางในงานวิจัยทางการแพทย์ โดยเฉพาะในการเหนี่ยวนำภาวะเบาหวานในสัตว์ทดลอง เนื่องจากมันสามารถทำลายเซลล์เบต้าในตับอ่อนที่ผลิตอินซูลินได้อย่างเฉพาะเจาะจง ซึ่งนำไปสู่การขาดอินซูลินและภาวะน้ำตาลในเลือดสูง ทำให้มีคุณค่าในการศึกษากลไกของเบาหวานชนิดที่ 1 การรักษาที่เป็นไปได้ การทดสอบประสิทธิภาพของยารักษาเบาหวาน และผลกระทบของภาวะน้ำตาลในเลือดสูงต่ออวัยวะต่างๆ นอกจากนี้ ยังนำมาใช้ในการวิจัยมะเร็งเนื่องจากสามารถยับยั้งการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ ทำให้เหมาะสำหรับการศึกษาและพัฒนาการรักษามะเร็งบางชนิด เช่น เนื้องอกต่อมไร้ท่อของตับอ่อน ในทางคลินิก สเตรปโตโซโทซินถูกใช้เป็นยาต้านมะเร็งสำหรับรักษามะเร็งบางประเภท เช่น มะเร็งเซลล์เกาะของตับอ่อนที่แพร่กระจายและเนื้องอกต่อมไร้ท่ออื่นๆ อย่างไรก็ตาม การใช้สารนี้ต้องอยู่ภายใต้การควบคุมอย่างเคร่งครัดเนื่องจากอาจมีผลข้างเคียงรุนแรง