ใช้ในงานวิจัยทางชีววิทยาโมเลกุลและชีวเคมีเป็นหลัก โดยเฉพาะในการติดฉลากดีเอ็นเอเพื่อศึกษาการจำลองตัวของดีเอ็นเอในเซลล์ที่มีชีวิต เนื่องจากสารนี้สามารถแทรกแทนไทมีนในสายดีเอ็นเอได้ ทำให้สามารถติดตามการสังเคราะห์ดีเอ็นเอได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ยังใช้ในงานศึกษาเกี่ยวกับการแบ่งตัวของเซลล์ การเติบโตของเนื้องอก และการพัฒนาของไวรัส โดยเฉพาะไวรัสที่อาศัยการจำลองดีเอ็นเอของตนเองในเซลล์โฮสต์ ยังมีการใช้ในงานวิจัยด้านประสาทวิทยาเพื่อทำเครื่องหมายเซลล์ประสาทที่เกิดใหม่ในสมอง