UDP-rhamnose มีบทบาทสำคัญในกระบวนการสร้างผนังเซลล์ของแบคทีเรีย โดยเฉพาะในเชื้อแบคทีเรียบางชนิดที่ใช้รhamnose เป็นส่วนประกอบหลักในโพลีแซคคาไรด์ของผนังเซลล์ เช่น ในเชื้อ Mycobacterium tuberculosis ซึ่งเป็นสาเหตุของวัณโรค ทำให้ UDP-rhamnose เป็นเป้าหมายสำคัญในการพัฒนายาต้านจุลชีพ นอกจากนี้ ยังมีการใช้ UDP-rhamnose ในการศึกษาชีววิทยาของเส้นทางการสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรต โดยเฉพาะในงานวิจัยด้านชีวเคมีที่ต้องการเข้าใจกลไกการทำงานของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนน้ำตาล ในด้านเทคโนโลยีชีวภาพ สารนี้ถูกนำมาใช้ในการผลิตโอลิโกแซคคาไรด์หรือไกลโคคอนจูเกตที่มีโครงสร้างเฉพาะ เพื่อใช้ในการพัฒนาวัคซีนหรือตัวกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน โดยเฉพาะวัคซีนที่ต้องการจำลองโครงสร้างของผนังเซลล์แบคทีเรีย