โคลีนออกซิเดสใช้หลักในการวิจัยทางชีวเคมีและการวินิจฉัย มีบทบาทสำคัญในการกำหนดระดับโคลีนแบบเอนไซม์ในตัวอย่างชีวภาพต่างๆ เช่น เลือด เซรั่ม เนื้อเยื่อ และปัสสาวะ เอนไซม์นี้เร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของโคลีนเป็นเบเทน โดยผลิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นผลพลอยได้ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่เกิดขึ้นสามารถวัดได้โดยวิธี colorimetric หรือ electrochemical เพื่อการกำหนดปริมาณโคลีนที่แม่นยำ สิ่งนี้สำคัญมากในการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับเมแทบอลิซึม โภชนาการ และสุขภาพทางระบบประสาท เนื่องจากโคลีนเป็นสารอาหารสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์สารสื่อประสาทและความสมบูรณ์ของเยื่อหุ้มเซลล์ นอกจากนี้ ยังใช้ในอุตสาหกรรมอาหารเพื่อตรวจสอบและควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่มีโคลีน เช่น อาหารเสริมและเครื่องดื่มบำรุงสุขภาพ และใช้ใน biosensor สำหรับการตรวจสอบโคลีนแบบเรียลไทม์ในสถานการณ์ทางคลินิกและอุตสาหกรรม ความจำเพาะและประสิทธิภาพทำให้เป็นเครื่องมือมีค่าทั้งในงานวิจัยและการประยุกต์ใช้จริง รวมถึงการศึกษากลไกการทำงานของโคลีนและปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องในกระบวนการเมแทบอลิซึม