ไบโอติน-peg3-mal ถูกนำมาใช้ในการวิจัยทางชีววิทยาโมเลกุลและชีวเคมี โดยเฉพาะในการปรับแต่งและติดฉลากโปรตีนหรือโมเลกุลอื่นๆ เพื่อการศึกษาปฏิสัมพันธ์และกลไกภายในเซลล์ เนื่องจากมีกลุ่ม马来酰亚胺 (maleimide) ที่สามารถทำปฏิกิริยากับกลุ่มซัลฟ์ไฮดริล (thiol) บนโปรตีนได้อย่างเฉพาะเจาะจง ทำให้เหมาะสำหรับการเชื่อมโยงโมเลกุลเป้าหมายกับไบโอติน ซึ่งสามารถใช้ในการตรวจจับหรือแยกด้วยเทคนิคที่อาศัย streptavidin/biotin นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการพัฒนาระบบนำส่งยาและการสร้างสารประกอบเพื่อการวินิจฉัยทางคลินิกอีกด้วย