เบนซิล-PEG2-อะไซด์ถูกใช้อย่างแพร่หลายในกระบวนการไบโอคอนจูเกชัน (bioconjugation) และคลิกเคมี (click chemistry) เพื่อเชื่อมโยงโมเลกุลต่าง ๆ เข้าด้วยกัน โดยเฉพาะในงานวิจัยทางชีววิทยา ยา และวิทยาศาสตร์วัสดุ เนื่องจากมีกลุ่มอะไซด์ (azide) ที่สามารถทำปฏิกิริยาแบบ copper-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น ปฏิกิริยากับอัลไคน์ (alkyne) เพื่อสร้างพันธะที่เสถียร

นอกจากนี้ ยังถูกนำไปใช้เป็นโมเลกุลเชื่อมโยง (linker) เพื่อติด biomolecules หรือกลุ่มฟังก์ชันอื่น ๆ กับพื้นผิวหรืออนุภาคนาโน เพื่อการติดฉลาก (labeling) การถ่ายภาพ (imaging) และระบบนำส่งยา (drug delivery systems) รวมถึงการปรับแต่งพื้นผิวของวัสดุหรืออนุภาคนาโน เพื่อเพิ่มความเข้ากันได้กับระบบชีวภาพ หรือเพื่อการนำส่งยาแบบเจาะจงเป้าหมาย (targeted drug delivery)

อีกทั้งยังมีบทบาทสำคัญในการติดฉลากโมเลกุลชีวภาพ เช่น โปรตีนหรือ DNA เพื่อการศึกษาด้วยเทคนิคต่าง ๆ เช่น การติดตามการเคลื่อนที่หรือการมีปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลในเซลล์ นอกจากนี้ กลุ่มเบนซิลให้ความเสถียรและคุณสมบัติ hydrophobic ในขณะที่ spacer PEG2 เพิ่มความละลายน้ำและความยืดหยุ่น ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำและทางชีวภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประโยชน์ในการพัฒนาการบำบัดแบบเจาะจงเป้าหมาย การวินิจฉัย และเครื่องมือวิจัยในชีวเคมีและวิทยาศาสตร์วัสดุ