ไธโอคอเลสเตอรอลถูกใช้เป็นหลักในสาขาชีวเคมีและวิทยาศาสตร์วัสดุ โดยทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบสำคัญในการก่อตัวของชั้นโมเลกุลที่ประกอบตัวเอง (SAMs) บนพื้นผิวทอง ซึ่งจำเป็นสำหรับการศึกษาการโต้ตอบของโมเลกุลและการปรับเปลี่ยนพื้นผิว ชั้น SAMs เหล่านี้ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในเซ็นเซอร์ชีวภาพเพื่อเพิ่มความไวและความจำเพาะในการตรวจจับโมเลกุลทางชีวภาพ นอกจากนี้ ไธโอคอเลสเตอรอลยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาระบบการส่งยา ซึ่งช่วยในการทำให้พาหะที่เป็นฐานลิพิด เช่น ลิโพโซม มีความเสถียร เพิ่มประสิทธิภาพในการกำหนดเป้าหมายและการปล่อยตัวแทนบำบัด บทบาทของมันในการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิวยังทำให้มีคุณค่าต่อการสร้างชั้นเคลือบที่เข้ากันได้ทางชีวภาพสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์