โพแทสเซียมเตตราไธโอเนตใช้หลักๆ ในงานวิจัยทางชีวเคมีและเคมีวิเคราะห์ โดยทำหน้าที่เป็นตัวเรย์เจนต์ในการศึกษากลุ่มไทออลและพันธะไดซัลไฟด์ในโปรตีน เพื่อช่วยให้เข้าใจโครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีนเหล่านั้น นอกจากนี้ยังนำมาใช้ในการเตรียมสารประกอบที่มีซัลเฟอร์อื่นๆ ซึ่งจำเป็นในกระบวนการสังเคราะห์เคมีต่างๆ และใช้ในการตรวจสอบปฏิกิริยาเอนไซม์ โดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญซัลเฟอร์ บทบาทของมันในปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชันทำให้มีคุณค่าในการศึกษาความเครียดจากออกซิเดชันและกลไกต้านอนุมูลอิสระในระบบชีวภาพ