สารประกอบนี้ถูกนำมาใช้หลักๆ ในงานวิจัยทางชีวเคมีเป็นสารตั้งต้นสำหรับเอนไซม์โคลีนเอสเทอเรส ช่วยในการศึกษากิจกรรมและจลนศาสตร์ของเอนไซม์ โดยเฉพาะในขั้นตอนทดสอบที่วัดการทำงานของอะเซทิลโคลีนเอสเทอเรสและบิวทิรีลโคลีนเอสเทอเรส การย่อยสลายของไธโอโคลีนไอโอไดด์จะผลิตไธโอโคลีน ซึ่งสามารถตรวจจับได้โดยวิธี colorimetric หรือ electrochemical ทำให้มีคุณค่าในงานวินิจฉัยและวิเคราะห์ นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในงานวิจัยทางประสาทวิทยาศาสตร์เพื่อศึกษาระบบโคลินเออร์จิกและบทบาทในการส่งสัญญาณประสาท การใช้งานขยายไปถึงการศึกษาทางพิษวิทยาสำหรับประเมินผลกระทบของตัวยับยั้งโคลีนเอสเทอเรส เช่น ออร์กาโนฟอสเฟตและคาร์บาเมต