ใช้สารละลายไทโอไนน์ในการย้อมสีตัวอย่างชีวภาพ โดยเฉพาะในงานจุลชีววิทยาและพยาธิวิทยา เพื่อช่วยให้เห็นโครงสร้างของเซลล์ชัดเจนขึ้น โดยเฉพาะนิวเคลียสและสารพันธุกรรม เนื่องจากไทโอไนน์มีความสามารถในการจับกับกรดนิวคลีอิก ทำให้ย้อมสีดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอได้ดี เหมาะสำหรับการศึกษาเนื้อเยื่อภายใต้กล้องจุลทรรศน์ โดยทั่วไปใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยและสอนในสาขาชีววิทยาและแพทยศาสตร์