โพแทสเซียมฟีนิลซัลเฟตใช้หลักในการวิจัยทางชีวเคมีเป็นสารตั้งต้นสำหรับศึกษากิจกรรมของเอนไซม์ โดยเฉพาะซัลเฟตเทส เอนไซม์เหล่านี้มีส่วนเกี่ยวข้องกับการไฮโดรไลซิสของเอสเตอร์ซัลเฟต และสารประกอบนี้ช่วยในการทำความเข้าใจกลไกและจลนศาสตร์ของเอนไซม์ นอกจากนี้ยังใช้ในการพัฒนาวิธีทดสอบเพื่อตรวจหากิจกรรมของซัลเฟตเทสในตัวอย่างชีวภาพต่างๆ ซึ่งช่วยในการวินิจฉัยความผิดปกติทางเมแทบอลิซึมบางประเภท นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นมาตรฐานอ้างอิงในเคมีวิเคราะห์สำหรับการกำหนดปริมาณอนุพันธ์ฟีนิลซัลเฟตในส่วนผสมที่ซับซ้อน การประยุกต์ใช้ยังขยายไปถึงการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ที่ซึ่งทำหน้าที่เป็นผู้บริจาคซัลเฟตในปฏิกิริยาเคมี