ไบโอติน-เอชพีดีพีถูกใช้อย่างแพร่หลายในการวิจัยทางชีวเคมีสำหรับการติดฉลากและตรวจจับโปรตีน กรดนิวคลีอิก และชีวโมเลกุลอื่นๆ การประยุกต์ใช้หลักคือในกระบวนการไบโอตินีเลชัน ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมโยงเพื่อติดไบโอตินกับโมเลกุลเป้าหมาย สิ่งนี้ช่วยให้สามารถใช้ระบบตรวจจับที่อิงสเตรปตาวิดินหรืออะวิดิน ซึ่งมีความไวและเฉพาะเจาะจงสูง มีประโยชน์อย่างยิ่งในเทคนิคเช่น ELISA, Western blotting และ immunohistochemistry สำหรับการแสดงภาพและวัดปริมาณชีวโมเลกุล นอกจากนี้ ไบโอติน-เอชพีดีพียังถูกนำมาใช้ในการศึกษาปฏิกิริยาโปรตีน-โปรตีน การกำหนดตำแหน่งในเซลล์ และเส้นทางโมเลกุล เนื่องจากความสามารถในการนำแท็กไบโอตินเข้าไปโดยไม่เปลี่ยนแปลงหน้าที่ของโมเลกุลที่ถูกติดฉลากอย่างมีนัยสำคัญ กลุ่ม thiol-reactive ของมันทำให้เหมาะสมสำหรับการดัดแปลง cysteine residues ในโปรตีนอย่างเลือกสรร เพื่อให้มั่นใจในการติดฉลากที่แม่นยำและควบคุมได้