D-Luciferin ถูกใช้เป็นสารติดตามในงานวิจัยทางชีววิทยา โดยเฉพาะในระบบภาพถ่ายชีวภาพ (bioluminescence imaging) ซึ่งนิยมใช้ในงานวิจัยเกี่ยวกับสัตว์ทดลอง เช่น หนู เพื่อติดตามการติดเชื้อ การเติบโตของเนื้องอก หรือการแสดงออกของยีนในร่างกายแบบเรียลไทม์ เมื่อ D-Luciferin ถูกฉีดเข้าสู่ร่างกาย จะทำปฏิกิริยากับเอนไซม์ luciferase ที่ถูกดัดแปลงให้แสดงในเซลล์เป้าหมาย ทำให้เกิดแสงที่สามารถตรวจจับได้ด้วยกล้องพิเศษ ช่วยให้นักวิจัยสังเกตกระบวนการต่าง ๆ ภายในร่างกายได้โดยไม่ต้องผ่าตัด นอกจากนี้ยังใช้ในงานตรวจวัดพลังงานในเซลล์ และการพัฒนายาใหม่ ๆ โดยเฉพาะในด้านมะเร็งและโรคติดเชื้อ