D-()-เซลโลไบโอสถูกนำมาใช้ในหลายด้านทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม เนื่องจากเป็นส่วนประกอบสำคัญของเซลลูโลส ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติที่พบในพืช ในด้านการวิจัยทางชีวเคมีและชีววิทยาโมเลกุล D-()-เซลโลไบโอสถูกใช้เป็นสารตั้งต้นในการศึกษาปฏิกิริยาเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการย่อยสลายเซลลูโลส เช่น เซลลูเลส นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่มเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ D-()-เซลโลไบโอสถูกใช้ในกระบวนการปรับปรุงคุณภาพเส้นใยเซลลูโลส และยังมีการศึกษาการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมพลังงานเพื่อผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากชีวมวลอีกด้วย