TETRAMETHYLRHODAMINE ถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นสีย้อมเรืองแสงในงานวิจัยทางชีววิทยาและชีวการแพทย์ มักใช้ในกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนส์เพื่อติดฉลากโปรตีน กรดนิวคลีอิก และโมเลกุลชีวภาพอื่นๆ เพื่อให้สามารถมองเห็นได้ภายในเซลล์และเนื้อเยื่อ เนื่องจากมีผลผลิตควอนตัมสูงและความเสถียรต่อแสง จึงให้สัญญาณเรืองแสงที่สว่างและชัดเจนภายใต้แสงกระตุ้นสีเขียว

มักถูกคอนจูเกตกับแอนติบอดี สเตรปตาวิดิน หรือโมเลกุลเป้าหมายอื่นๆ สำหรับใช้ในอิมมูโนแอสเซย์ ไฮบริดิไซเซชันในที่ (in situ hybridization) และการติดตามเซลล์ TETRAMETHYLRHODAMINE ยังใช้ในการวิเคราะห์การไหลของเซลล์ (flow cytometry) และการศึกษาโอนาर्जีถ่ายโอนแบบเรโซแนนซ์ฟลูออเรสเซนส์ (FRET) ในฐานะฟลูออโรโฟร์ที่ปล่อยแสงสีแดงที่น่าเชื่อถือ การปล่อยแสงในช่วงส้ม-แดงช่วยลดการรบกวนจาก autofluorescence ในตัวอย่างชีวภาพ เพิ่มความไวในการตรวจจับ นอกจากนี้ ยังใช้เป็นตัวติดตามในระบบไมโครฟลูอิดิกและการศึกษาการแพร่กระจาย