ฟอสโฟไดเอสเทอเรส II ถูกนำมาใช้ในการวิจัยทางการแพทย์และเภสัชวิทยาเพื่อศึกษากลไกการทำงานของเอนไซม์ในร่างกาย โดยเฉพาะในกระบวนการควบคุมการส่งสัญญาณภายในเซลล์ เอนไซม์นี้มีบทบาทสำคัญในการย่อยสลายโมเลกุล cAMP และ cGMP ซึ่งเป็นสารสื่อสัญญาณที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของเซลล์หลายชนิด เช่น เซลล์ประสาทและเซลล์กล้ามเนื้อ การศึกษาฟอสโฟไดเอสเทอเรส II ช่วยในการพัฒนายาใหม่ ๆ ที่สามารถปรับสมดุลของสารสื่อสัญญาณเหล่านี้ ซึ่งอาจนำไปสู่การรักษาโรคต่าง ๆ เช่น โรคหัวใจ โรคทางระบบประสาท และโรคที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบ นอกจากนี้ ยังมีการวิจัยเพื่อนำเอนไซม์นี้มาใช้ในการวินิจฉัยโรคและติดตามผลการรักษาในผู้ป่วยอีกด้วย