ใช้ในงานวิจัยด้านชีวเคมีเป็นหลัก โดยเฉพาะในการทำเครื่องหมายหรือติดฉลากโปรตีนหรือเปปไทด์ที่มีหมู่ซัลฟ์ไฮดริล (-SH) เช่น ซิสเทอีน เนื่องจากหมู่มาลีอิไมด์สามารถทำปฏิกิริยากับหมู่ -SH ได้อย่างเฉพาะเจาะจงและรวดเร็ว ทำให้เหมาะสำหรับการติดตามหรือแยกโปรตีนเป้าหมาย

นิยมใช้เป็นตัวเชื่อม bifunctional โดยหมู่อะไมน์ที่ปลายโมเลกุลสามารถทำปฏิกิริยากับกรดคาร์บอกซิลิกที่ถูกกระตุ้นหรือเอสเตอร์ เพื่อสร้างสารต่อประสาน (conjugate) ร่วมกับสารประกอบชีวภาพ เช่น แอนติบอดี หรือเอนไซม์ สำหรับการตรวจวัดในระบบชีวภาพ เช่น การตรวจหาสารใน ELISA หรือการถ่ายภาพทางชีวภาพ (bioimaging)

นอกจากนี้ ยังใช้ในการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของวัสดุนาโนหรือไมโครสเฟียร์ที่ต้องการให้มีหมู่ทำปฏิกิริยา เพื่อผูกกับโมเลกุลชีวภาพในระบบส่งยาหรือการวินิจฉัย

มีข้อดีคือ ความจำเพาะต่อหมู่ -SH สูง รูปแบบเกลือไฮโดรคลอไรด์ช่วยเพิ่มความละลายและความเสถียรในน้ำ และเกิดปฏิกิริยาที่สภาวะเป็นกลาง จึงไม่ทำลายโครงสร้างของโปรตีนหรือโมเลกุลชีวภาพอื่น ๆ