5-Methylcytosine Hydrochloride ใช้ในการวิจัยทางชีววิทยาโมเลกุลและพันธุศาสตร์ โดยเฉพาะการศึกษาด้าน epigenetic ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงลำดับดีเอ็นเอ นอกจากนี้ยังถูกนำมาใช้ในการศึกษาการเมทิลเลชันของดีเอ็นเอ ซึ่งเป็นกระบวนการสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการทำงานของยีนและมีบทบาทในโรคต่างๆ เช่น มะเร็ง นอกจากนี้ยังใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อสังเคราะห์และปรับเปลี่ยนนิวคลีโอไซด์และนิวคลีโอไทด์สำหรับการพัฒนายาและวัคซีน