ไบโอติน-PEG3-oxyamine ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในกระบวนการทางชีวเคมีและชีววิทยาโมเลกุล โดยเฉพาะในการติดฉลากโมเลกุลทางชีวภาพ เช่น โปรตีน กรดนิวคลีอิก และคาร์โบไฮเดรต เนื่องจากมีคุณสมบัติในการสร้างพันธะโควาเลนต์กับกลุ่มคาร์บอนิลหรือคีโตน ซึ่งช่วยในการศึกษาปฏิกิริยาและปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลเหล่านี้ นอกจากนี้ยังใช้ในเทคนิคการตรวจจับและการแยกสารชีวโมเลกุลด้วยเทคนิคต่างๆ เช่น ฟลูออเรสเซนส์ หรือการวิเคราะห์ด้วยแมสสเปกโตรเมทรี อีกทั้งยังมีบทบาทสำคัญในการพัฒนายาและการวิจัยทางเภสัชวิทยาเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความแม่นยำในการส่งมอบยา