สาร Azido-PEG3-CH2CO2Me มักถูกนำไปใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีและชีวโมเลกุล โดยเฉพาะในกระบวนการ Click Chemistry ซึ่งเป็นเทคนิคที่นิยมในการเชื่อมโยงโมเลกุลต่าง ๆ เข้าด้วยกันอย่างมีประสิทธิภาพ กลุ่ม Azido ในโครงสร้างของสารนี้ทำหน้าที่เป็นส่วนที่ทำปฏิกิริยาได้ดีกับกลุ่ม Alkyne ผ่านปฏิกิริยา Cycloaddition เพื่อสร้างพันธะ Triazole ซึ่งมีความเสถียรและใช้งานได้หลากหลาย นอกจากนี้ Azido-PEG3-CH2CO2Me ยังถูกใช้ในงานวิจัยทางด้านชีววิทยาและเภสัชวิทยา เพื่อปรับเปลี่ยนหรือติดฉลากโมเลกุลชีวภาพ เช่น โปรตีน เปปไทด์ หรือ DNA ด้วยกลุ่ม Azido ที่สามารถทำปฏิกิริยาได้อย่างเฉพาะเจาะจง การที่มีส่วน PEG ในโครงสร้างยังช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายและลดความเป็นพิษของสาร ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในระบบชีวภาพ อีกทั้งยังมีการประยุกต์ใช้ในด้านวัสดุศาสตร์ เพื่อปรับปรุงพื้นผิววัสดุให้มีคุณสมบัติเฉพาะ เช่น การเพิ่มความสามารถในการจับกับโมเลกุลเป้าหมาย หรือการสร้างพื้นผิวที่ตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมได้ดีขึ้น