2-Iminothiolane hydrochloride ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการวิจัยทางชีวเคมีสำหรับการปรับเปลี่ยนโปรตีนและเปปไทด์ การประยุกต์ใช้หลักคือการนำกลุ่มไทออลเข้าไปในโมเลกุล เพื่ออำนวยความสะดวกในการก่อตัวพันธะดิสัลไฟด์หรือการคอนจูเกตกับสารประกอบที่ทำปฏิกิริยากับไทออลอื่นๆ คุณสมบัตินี้ทำให้มีคุณค่าต่อการศึกษาคุณสมบัติโครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีน รวมถึงการพัฒนาบิโอคอนจูเกตสำหรับวัตถุประสงค์ทางบำบัดและวินิจฉัย นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการเตรียมเรซินโครมาโทกราฟีสัมพันธ์ โดยที่กลุ่มไทออลจำเป็นสำหรับการคูพลิงลิแกนด์กับพื้นผิวแข็ง ความสามารถในการเพิ่มปฏิกิริยาของไบโอโมเลกุลภายใต้สภาวะอ่อนโยนทำให้เป็นเครื่องมือที่หลากหลายในแอปพลิเคชันชีวเทคโนโลยีต่างๆ