กรดฟีนิลโบรอนิก-d5 ถูกใช้เป็นหลักในการวิจัยและพัฒนา โดยเฉพาะในสาขาการสังเคราะห์สารอินทรีย์และเคมีเภสัชกรรม ทำหน้าที่เป็นอะนาล็อกแบบ deuterated ของกรดฟีนิลโบรอนิก ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ศึกษากลไกปฏิกิริยาและเส้นทางเมแทบอลิซึมด้วยความแม่นยำสูงขึ้นโดยใช้เทคนิคเช่น NMR spectroscopy การติดฉลาก deuterium ช่วยในการติดตามและวิเคราะห์ในระบบเคมีและชีวภาพที่ซับซ้อนโดยไม่ถูกรบกวนจากสารอะนาล็อกที่ไม่ deuterated นอกจากนี้ ยังใช้ในการพัฒนายาบนฐานโบรอนและเป็นสารตั้งต้นในปฏิกิริยา Suzuki-Miyaura cross-coupling ซึ่งสำคัญในการสร้างเภสัชภัณฑ์และวัสดุขั้นสูง การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงการศึกษาการโต้ตอบของคาร์โบไฮเดรตและเซ็นเซอร์ ซึ่งกรดโบรอนิกมีบทบาทสำคัญในการรับรู้โมเลกุล