Mal-PEG3-NHS ester ใช้ในการปรับเปลี่ยนและเชื่อมโยงโมเลกุลทางชีวภาพ โดยเฉพาะในกระบวนการคอนจูเกตของโปรตีนหรือเปปไทด์กับโมเลกุลอื่น ๆ เนื่องจากมีกลุ่ม NHS ester ที่สามารถทำปฏิกิริยากับกลุ่มอะมีโนบนโปรตีนหรือเปปไทด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และกลุ่ม Maleimide ที่สามารถทำปฏิกิริยากับกลุ่มซัลฟ์ไฮดริล (เช่นใน cysteine) ได้อย่างเฉพาะเจาะจง ทำให้เป็นสารเคมีที่นิยมใช้ในการสร้างสารคอนจูเกตสำหรับการวิจัยทางชีววิทยาและการพัฒนายา นอกจากนี้ยังใช้ในกระบวนการสร้างแอนติบอดีคอนจูเกต (antibody-drug conjugates) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งยาไปยังเซลล์เป้าหมาย