4-Nitrophenyl decanoate ใช้เป็นสารตั้งต้นใน enzymatic assays เพื่อศึกษากิจกรรมของไลเปสและเอสเตอเรส เนื่องจากจะถูกไฮโดรไลซิสให้เกิด 4-nitrophenol ซึ่งสามารถตรวจวัดได้ง่ายด้วยวิธีสเปกโทรโฟโตเมตรี นอกจากนี้ยังนำมาใช้ในการวิจัยเพื่อตรวจสอบจลนศาสตร์และกลไกของปฏิกิริยาที่เร่งด้วยเอนไซม์ นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นสารโมเดลคอมพาวด์ในการสังเคราะห์อินทรีย์และการศึกษาทางเคมีเพื่อสำรวจกระบวนการเอสเทอริฟิเคชันและไฮโดรไลซิส การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่การพัฒนาไบโอเซนเซอร์สำหรับตรวจจับกิจกรรมของเอนไซม์ในตัวอย่างทางชีวภาพและอุตสาหกรรมต่างๆ