Butyrylcholine iodide ใช้หลักในการวิจัยทางชีวเคมีเป็นสารตั้งต้นสำหรับศึกษากิจกรรมของเอนไซม์โคลีนเอสเทอเรส โดยเฉพาะ butyrylcholinesterase ช่วยในการทำความเข้าใจจลนศาสตร์ของเอนไซม์ การยับยั้ง และบทบาทของเอนไซม์เหล่านี้ในกระบวนการทางสรีรวิทยาและพยาธิสรีรวิทยาต่างๆ นอกจากนี้ ยังใช้ในการพัฒนาวิธีทดสอบสำหรับตรวจจับกิจกรรมของโคลีนเอสเทอเรส ซึ่งมีความสำคัญในงานวิจัยพิษวิทยา โดยเฉพาะการประเมินผลกระทบของสารพิษประสาทและยาฆ่าแมลง การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่การวิจัยทางประสาทวิทยาศาสตร์ เพื่อสำรวจการส่งสัญญาณโคลินเออร์จิกและความหมายต่อโรคเสื่อมสภาพของระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์