6-AZA-2-THIOURACIL ถูกนำมาใช้หลักในการวิจัยทางชีวเคมีเพื่อศึกษาการเมตาบอลิซึมของกรดนิวคลีอิกและการยับยั้งเอนไซม์ โดยทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งแบบแข่งขันของเอนไซม์ orotidine monophosphate decarboxylase ซึ่งมีส่วนในกระบวนการสังเคราะห์ไพรีมีดีน คุณสมบัตินี้ทำให้มีคุณค่าในการศึกษากลไกที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์นิวคลีโอไทด์และเป้าหมายบำบัดที่เป็นไปได้สำหรับโรคเช่นมะเร็ง นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการศึกษาสรีรวิทยาพืชเพื่อทำความเข้าใจผลกระทบของการรบกวนกระบวนการสังเคราะห์ไพรีมีดีนต่อการเจริญเติบโตและพัฒนาการ บทบาทในการยับยั้งเอนไซม์เฉพาะยังช่วยในการสำรวจกลไกของการดื้อยาในจุลินทรีย์