ไอโอโดมีเทน-d3 ใช้เป็นตัวทำปฏิกิริยาที่มีฉลากดิวเทอเรียมในงานวิจัยและการวิเคราะห์ต่างๆ โดยเฉพาะในสเปกโทรสโกปีนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซนานซ์ (NMR) ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายหรือ internal standard เนื่องจากอะตอมดิวเทอเรียมไม่รบกวนสัญญาณโปรตอน ทำให้เหมาะสำหรับการศึกษากโครงสร้างโมเลกุลและพลวัตในระบบเคมีที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ยังใช้ในสังเคราะห์อินทรีย์เป็นตัวเมทิลเลติ้งเอเจนต์สำหรับนำกลุ่มเมทิลที่มีฉลากดิวเทอเรียมเข้าไปในโมเลกุลเป้าหมาย เพื่อช่วยในการศึกษากลไกปฏิกิริยาและเส้นทางเมแทบอลิซึม การใช้ในการติดตามด้วยไอโซโทปยังสนับสนุนงานวิจัยในเภสัชกรรม ชีวเคมี และวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม โดยอะตอมดิวเทอเรียม (D) สามารถตรวจสอบได้แม่นยำด้วยเครื่องมือเช่น NMR spectroscopy และ mass spectrometry รวมถึงการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมเพื่อพัฒนายาและสารประกอบใหม่ๆ และในด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมเพื่อติดตามการเคลื่อนที่ของสารเคมีในระบบนิเวศ