บิลิเวอร์ดิน ไฮโดรคลอไรด์ถูกใช้หลักๆ ในการวิจัยทางชีวเคมีเพื่อศึกษาบทบาทของมันในฐานะตัวกลางในเส้นทางการสลายฮีม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการสร้างบิลิรูบิน ซึ่งเป็นสารสำคัญในระบบการกำจัดสารพิษของตับ มันมักถูกนำไปใช้ในงานทดลองที่ศึกษาความเครียดจากออกซิเดชันและการตอบสนองของเซลล์ต่อความเสียหาย เนื่องจากเป็นผลพลอยได้จากการสลายฮีม นอกจากนี้ ยังใช้ในการศึกษากลไกต้านอนุมูลอิสระ เนื่องจากบิลิเวอร์ดินและอนุพันธ์ของมันแสดงผลป้องกันที่เป็นไปได้ต่อความเสียหายจากออกซิเดชัน ในการวิจัยทางการแพทย์ มันถูกสำรวจสำหรับคุณสมบัติต้านการอักเสบและต้านการตายของเซลล์ (anti-apoptotic) ซึ่งอาจมีนัยสำคัญทางบำบัดในภาวะเช่น อาการบาดเจ็บจากขาดเลือด-การไหลเวียนกลับ (ischemia-reperfusion injury) และโรคเสื่อมถอยของระบบประสาท นอกจากนี้ บิลิเวอร์ดิน ไฮโดรคลอไรด์ยังถูกใช้ในการพัฒนาเครื่องมือวินิจฉัยและการทดสอบเพื่อวัดกิจกรรมของฮีมออกซิเจเนส ซึ่งเป็นเอนไซม์หลักในเมแทบอลิซึมของฮีม