1-Methyl-d3-imidazole ถูกนำมาใช้ในงานวิจัยทางเคมีและชีวเคมี โดยเฉพาะในด้านการติดตามและศึกษากลไกของปฏิกิริยาเคมีผ่านการทดลองที่ใช้ไอโซโทปเดือเตอร์ (deuterium isotope labeling) เนื่องจากมีอะตอมเดือเตอร์ (D) แทนที่ไฮโดรเจน (H) ทำให้สามารถติดตามการเคลื่อนที่ของโมเลกุลได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ยังใช้ในการพัฒนายาและการศึกษาการเผาผลาญของยา (drug metabolism) เพื่อให้เข้าใจถึงกระบวนการเปลี่ยนแปลงของยาในร่างกายได้ดีขึ้น อีกทั้งยังเป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารเคมีอื่นๆ ที่มีความสำคัญในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมและเคมีภัณฑ์