Cytidine 5'-monophosphate (5'-CMP) ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการวิจัยทางชีวเคมีเป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์กรดนิวคลีอิก โดยมีบทบาทสำคัญในการศึกษาการเมแทบอลิซึมของ RNA และกระบวนการทางเอนไซม์ โดยเฉพาะกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับ RNA polymerase และ nucleotidyltransferases ในอุตสาหกรรมอาหาร 5'-CMP ถูกนำมาใช้เป็นสารเพิ่มรสชาติ โดยมักใช้ร่วมกับนิวคลีโอไทด์อื่นๆ เพื่อสร้างโปรไฟล์รสอูมามิในอาหารแปรรูป นอกจากนี้ 5'-CMP ยังถูกใช้ในการผลิตเภสัชภัณฑ์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารกลางในการสังเคราะห์ยาต้านไวรัสและยารักษามะเร็ง การประยุกต์ใช้ของ 5'-CMP ยังครอบคลุมถึงการศึกษาการเพาะเลี้ยงเซลล์ ซึ่งช่วยในการทำความเข้าใจเส้นทางสัญญาณของเซลล์และการเมแทบอลิซึมของนิวคลีโอไทด์