ยูบิควิตินมีบทบาทหลักในการควบคุมการย่อยสลายโปรตีนภายในเซลล์ โดยทำหน้าที่เป็นตัวทำเครื่องหมายโปรตีนที่เสียหายหรือไม่จำเป็นให้ถูกทำลายโดยโปรตีโซม ซึ่งเป็นกลไกสำคัญในการรักษาสุขภาพเซลล์ กระบวนการทำเครื่องหมายนี้เรียกว่าอุบิควิติเนชัน มีบทบาทสำคัญในการควบคุมการดำเนินวงจรเซลล์ การซ่อมแซมดีเอ็นเอ และการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน

นอกจากนี้ ยูบิควิตินยังเกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกัน โดยช่วยในการนำเสนอแอนติเจนผ่านเส้นทาง MHC class I ทำให้เซลล์ T สามารถตรวจจับการติดเชื้อหรือเซลล์ที่ผิดปกติได้

ในงานวิจัย ยูบิควิตินถูกใช้ในการศึกษาเกี่ยวกับการหมุนเวียนโปรตีนและเส้นทางการส่งสัญญาณ ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจโรคที่เกี่ยวข้องกับการพับตัวโปรตีนผิดปกติและการสะสม เช่น โรคทางระบบประสาทเสื่อมอย่างโรคพาร์กินสันและอัลไซเมอร์

เส้นทางของยูบิควิตินยังเป็นเป้าหมายสำหรับการพัฒนายา โดยเฉพาะในบำบัดรักษามะเร็ง ยาที่ปรับเปลี่ยนระบบยูบิควิติน-โปรตีโซม เช่น ยายับยั้งโปรตีโซม ถูกใช้ในการรักษาโรคมะเร็งหลายมโยและมะเร็งชนิดอื่นๆ โดยการรบกวนการย่อยสลายโปรตีนผิดปกติในเซลล์มะเร็ง

นอกจากนี้ ยูบิควิตินยังถูกใช้เป็นเครื่องมือในเทคโนโลยีชีวภาพเพื่อการทำให้โปรตีนบริสุทธิ์และการศึกษาการดัดแปลงหลังการแปล ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการควบคุมเซลล์และการแทรกแซงทางการรักษาที่เป็นไปได้