NH-bis(PEG3-azide) ใช้ในการสังเคราะห์โมเลกุลเชิงซ้อนและกระบวนการทางเคมีชีวภาพ โดยเฉพาะในการเชื่อมโยงโมเลกุลผ่านปฏิกิริยา click chemistry ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพสูง มักใช้ในการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของวัสดุหรือชีวโมเลกุล เช่น โปรตีนหรือ DNA เพื่อเพิ่มคุณสมบัติเฉพาะทางหรือสร้างโครงสร้างใหม่ นอกจากนี้ยังใช้ในงานวิจัยด้านนาโนเทคโนโลยีและการพัฒนายา เพื่อสร้างระบบนำส่งยาแบบเจาะจงเป้าหมาย