ไบโอตินไฮดราซิดถูกใช้อย่างแพร่หลายในการวิจัยทางชีวเคมีสำหรับการติดฉลากและตรวจจับโมเลกุลชีวภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเทคนิคการไบโอคอนจูเกชัน ซึ่งมันเกาะติดกับอัลดีไฮด์และคีโตน ทำให้สามารถติดแท็กคาร์โบไฮเดรต กไลโคโปรตีน และโมเลกุลชีวภาพอื่นๆ ด้วยไบโอติน การไบโอตินิเลชันนี้ช่วยให้สามารถใช้ระบบตรวจจับที่อิงจากสเตรปตาวิดินหรืออะวิดิน ซึ่งเพิ่มความไวและความจำเพาะของการทดสอบ เช่น ELISA, Western blotting และอิมมูโนฮิสโตเคมี นอกจากนี้ยังมีบทบาทในการศึกษาการโต้ตอบของโปรตีนและกระบวนการเซลล์โดยอำนวยความสะดวกในการติดตามและทำให้บริสุทธิ์โมเลกุลเป้าหมาย การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงระบบส่งยา ซึ่งช่วยในการกำหนดเป้าหมายเซลล์หรือเนื้อเยื่อเฉพาะ