末端轉移酶在分子生物學中的應用。它可以被用來在cDNA末端的快速擴增(RACE)中來添加"核苷酸"(nucleotide)，然后可以用來作為在后續PCR的"引物"(primer)的模板。它也可以用于添加標記放射性同位素的核苷酸，例如在TUNEL檢測(末端脫氧核苷酸轉移酶"dUTP缺口末端標記"(dUTP Nick End Labeling))，用于細胞凋亡的示范(其中的標記，在某種程度上，通過片段化DNA來進行)。也可用于治療"急性淋巴性白血病"診斷之"免疫熒光測定"(immuno-fluorescence)。
在免疫組織化學中，抗體TdT酶可用于顯示未成熟的T細胞和B細胞以及多能的"造血(Haematopoiesis)干細胞"的存在，其具有抗原，而成熟的淋巴樣細胞總是呈"TdT陰性"。而末端轉移酶陽性的細胞中發現少量的健康淋巴結和扁桃體，急性淋巴細胞白血病的惡性細胞也呈"TdT陽性"，而抗體，因此可以被用來作為面板診斷及區別這種疾病的一部分，比如，"初發期的小細胞腫瘤"(small cell tumours of childhood)。