ทอโรเคโนดีออกซีโคลิกแอซิดถูกใช้หลัก ๆ ในงานวิจัยเพื่อศึกษาการเผาผลาญกรดน้ำดีและบทบาทของมันในกระบวนการย่อยอาหาร มันทำหน้าที่เป็นสารสำคัญในการทำความเข้าใจกลไกการสังเคราะห์ การขนส่ง และเส้นทางสัญญาณของกรดน้ำดีในตับและลำไส้ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในโมเดลทดลองเพื่อตรวจสอบผลกระทบทางบำบัดที่เป็นไปได้ในโรคตับ เช่น โรคคั่งน้ำดี (cholestasis) และโรคตับไขมันไม่เกี่ยวกับแอลกอฮอล์ (non-alcoholic fatty liver disease) นักวิจัยยังสำรวจคุณสมบัติต้านการอักเสบและปรับการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน ทำให้เกี่ยวข้องกับการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับโรคอักเสบลำไส้และความผิดปกติทางเดินอาหารอื่น ๆ การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงการพัฒนายา ที่ซึ่งมันถูกใช้เป็นมาตรฐานอ้างอิงสำหรับวัตถุประสงค์ทางวิเคราะห์