อะมิดิโนไทโอเรียใช้หลักในการวิจัยทางชีวเคมีเป็นสารเคมีทดแทนสำหรับศึกษาการยับยั้งเอนไซม์ โดยเฉพาะในบริบทของการทำความเข้าใจเส้นทางเมแทบอลิซึม มันทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งแบบแข่งขันสำหรับเอนไซม์เช่นอาร์จิเนส ซึ่งมีบทบาทในวัฏจักรยูเรีย ทำให้มีคุณค่าต่อการตรวจสอบเมแทบอลิซึมไนโตรเจนและความผิดปกติที่เกี่ยวข้อง นอกจากนี้ ยังมีการสำรวจศักยภาพในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเทอโรไซคลิก ซึ่งสำคัญในการพัฒนายาเภสัชกรรม ความสามารถในการโต้ตอบกับไอออนโลหะยังทำให้มีประโยชน์ในเคมีวิเคราะห์สำหรับการตรวจจับและแยกไอออนโลหะ