Temozolomide-d3 ใช้หลัก ๆ ในงานวิจัยและการตั้งค่าทางคลินิกในฐานะอนุภาคที่ติดฉลากไอโซโทปของ temozolomide ประกอบนี้ทำหน้าที่เป็นมาตรฐานภายในในวิธีทดสอบที่ใช้การสเปกโตรเมตรีแบบมวล ดังนั้นจึงช่วยในการวัดปริมาณ temozolomide ในตัวอย่างทางชีวภาพอย่างแม่นยำ เพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำของการศึกษาฟาร์มาโคไคเนติกส์และฟาร์มาโคไดนามิกส์ การประยุกต์ใช้ของมันมีความสำคัญในการตรวจสอบการเผาผลาญและการกระจายของยาในผู้ป่วยที่กำลังได้รับเคมีบำบัด โดยเฉพาะสำหรับ glioblastoma และเนื้องอกในสมองอื่น ๆ โดยการให้การอ้างอิงที่เสถียร มันช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของวิธีการวิเคราะห์ สนับสนุนการพัฒนาและการปรับปรุงโปรโตคอลการรักษา