1,2,3-Trimethyl-d9-benzene ใช้เป็นสารที่มีฉลากไอโซโทปเสถียรในงานวิจัยและเคมีวิเคราะห์ โดยเฉพาะในสเปกโทรสโกปีนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซนานซ์ (NMR) และสเปกโทเมตรีมวล (mass spectrometry) รวมถึงก๊าซโครมาโทกราฟี-สเปกโทเมตรีมวล (GC-MS) มันทำหน้าที่เป็นสารมาตรฐานภายในสำหรับการวัดปริมาณและระบุสารประกอบอะโรมาติกในส่วนผสมที่ซับซ้อน โครงสร้างที่ถูกดิวเทอเรต (deuterated) ช่วยให้สามารถติดตามและวิเคราะห์ปฏิกิริยาทางเคมีและเส้นทางเมแทบอลิซึมได้อย่างแม่นยำ ทำให้มีคุณค่าในการพัฒนายา การศึกษาสิ่งแวดล้อม และการวิจัยสังเคราะห์อินทรีย์ นอกจากนี้ ยังช่วยในการศึกษากาลักของโมเลกุลและคุณสมบัติโครงสร้างของระบบอะโรมาติกเนื่องจากการติดฉลากไอโซโทป