เบนซิธิดีน-ดี4 ไฮโดรโบรไมด์ ใช้ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะในด้านเภสัชวิทยาและเคมีวิเคราะห์ เพื่อศึกษากลไกการออกฤทธิ์ของสารและกระบวนการเมแทบอลิซึมในร่างกาย มักใช้เป็นสารมาตรฐานในการวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือเช่น LC-MS หรือ GC-MS เพื่อตรวจวัดและระบุปริมาณของสารที่เกี่ยวข้องในการทดลองทางคลินิกหรือการวิจัยยา นอกจากนี้ยังอาจใช้ในการพัฒนาวิธีการตรวจสอบใหม่ ๆ เพื่อเพิ่มความแม่นยำและประสิทธิภาพในการวิเคราะห์สารในตัวอย่างทางชีวภาพ