5-Nitro-1,10-phenanthroline ถูกใช้อย่างแพร่หลายในด้านเคมีวิเคราะห์และชีวเคมี โดยเฉพาะในการศึกษาเชิงสเปกโทรสโกปีและการวิเคราะห์เชิงแสง เนื่องจากมีความสามารถในการจับกับโลหะได้ดี มักถูกนำมาใช้เป็นรีเอเจนต์ในการตรวจวัดและวิเคราะห์ปริมาณโลหะหนัก เช่น เหล็ก ทองแดง และสังกะสี ในตัวอย่างทางสิ่งแวดล้อมและทางชีวภาพ นอกจากนี้ ยังมีการนำไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์สารเชิงซ้อนโลหะ (metal complexes) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในด้านการเร่งปฏิกิริยาเคมี (catalysis) และการพัฒนาวัสดุใหม่ ๆ เช่น วัสดุเรืองแสง (luminescent materials) ในด้านชีววิทยา 5-Nitro-1,10-phenanthroline ถูกใช้ในการศึกษากลไกการทำงานของเอนไซม์และปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชัน (redox reactions) เนื่องจากสามารถทำหน้าที่เป็นตัวรับหรือตัวให้อิเล็กตรอนได้อย่างมีประสิทธิภาพ สุดท้าย สารนี้ยังมีศักยภาพในการนำไปใช้ทางการแพทย์ เช่น การพัฒนายาต้านมะเร็งหรือสารต้านจุลชีพ เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีที่สามารถยับยั้งการทำงานของเอนไซม์หรือโปรตีนบางชนิดได้