ไซทิดีน 5'-ฟอสเฟตมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางชีวเคมี โดยเฉพาะในการสังเคราะห์ RNA ซึ่งทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการก่อตัวของกรดนิวคลีอิก มันมีส่วนร่วมในกระบวนการทางพันธุกรรมหลัก เช่น การถอดรหัส (transcription) และการแปลรหัส (translation) ในด้านชีววิทยาโมเลกุล ใช้ในการวิจัยเพื่อศึกษาคุณสมบัติ โครงสร้าง และการเผาผลาญของ RNA นอกจากนี้ ยังเป็นสารตั้งต้นในการผลิตนิวคลีโอไทด์และนิวคลีโอไซด์ ซึ่งจำเป็นสำหรับการถ่ายโอนพลังงานในเซลล์และเส้นทางการส่งสัญญาณ ถูกนำมาใช้ในการพัฒนายาต้านไวรัสและยารักษามะเร็ง เนื่องจากสามารถรบกวนการแบ่งตัวของไวรัสและเซลล์มะเร็ง มีการประยุกต์ใช้ในการผลิตยาและสารเภสัชกรรมเพื่อรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของระบบประสาทและโรคทางพันธุกรรม มีบทบาทสำคัญในการวิจัยและพัฒนาวัคซีน โดยเฉพาะวัคซีน mRNA ที่อาศัยกระบวนการสังเคราะห์ RNA ในอุตสาหกรรมอาหาร ใช้เป็นสารเพิ่มรสชาติ โดยเฉพาะรสอูมามิในผลิตภัณฑ์ต่างๆ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปถึงการผลิตสารประกอบชีวภาพ และเป็นส่วนเสริมในอาหารเลี้ยงเซลล์เพื่อสนับสนุนการเจริญเติบโตและความมีชีวิตของเซลล์