ไอโอโดมีเทน-d3 ใช้ในการวิจัยทางเคมีและชีวเคมีเป็นหลัก โดยเฉพาะในกระบวนการติดตามด้วยไอโซโทป (isotopic labeling) เพื่อศึกษากลไกของปฏิกิริยาและกระบวนการทางชีวภาพ เนื่องจากอะตอมของดิวเทอเรียม (D) ในโมเลกุลนี้สามารถถูกตรวจสอบได้อย่างแม่นยำด้วยเครื่องมือวิเคราะห์ เช่น NMR spectroscopy และ mass spectrometry นอกจากนี้ ยังมีการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมเพื่อพัฒนายาและสารประกอบใหม่ๆ ที่มีความแม่นยำสูง รวมถึงการประยุกต์ใช้ในด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมเพื่อติดตามการเคลื่อนที่ของสารเคมีในระบบนิเวศ