ไบโอติน-PEG3-N3 ถูกใช้อย่างกว้างขวางในกระบวนการทางชีวเคมีและชีววิทยาโมเลกุล โดยเฉพาะในการติดฉลากและตรวจจับโมเลกุลเป้าหมาย เนื่องจากมีกลุ่มไบโอตินที่สามารถจับกับสเตรปทาวิดินได้อย่างแน่นหนา และกลุ่มอะไซด์ (N3) ที่สามารถทำปฏิกิริยาเคมีคลิกกับอัลไคน์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงมักใช้ในเทคนิคต่างๆ เช่น การทำโปรตีนหรือ DNA labeling, การศึกษา protein-protein interaction และการพัฒนาชีวเซนเซอร์ นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้ในการสังเคราะห์อนุพันธ์ของโมเลกุลทางชีวภาพเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการตรวจจับหรือการนำส่งยาในระบบชีวภาพ