二硫化鎢納米材料（WS₂NM）在癌症治療中具有重要的應用。最近有許多關於這個主題的研究。研究人員合成了植入釕納米粒子的殼聚糖功能化WS₂納米複合材料（CS/WS₂/Ru），這種材料具有生物相容性和無毒，是藥物輸送系統的良好候選者。另一方面，由於WS₂的小尺寸和大表面積可以改善殼聚糖的生物特性，從生物傳感到製藥都有廣泛的醫療應用。

WS₂NM納米載體在給藥系統具有重要的應用，也推動了其在組織工程中的應用。由於WS₂的電特性，研究人員設計了WS₂NM為基礎的電反應給藥系統。傳統的給藥系統，如口服和注射，需要較高濃度的藥物才能看到治療效果，而給藥量過大會導致一些病人出現副作用。

二硫化鎢納米材料（WS₂NM）如二硫化鎢無機納米管和富勒烯類納米顆粒與唾液腺細胞的生物相容性。目前還沒有足夠的方法來治療因唾液腺功能受損導致口腔疾病。研究人員研究了WS₂在唾液腺細胞中的生物相容性。在研究中，無機納米管（INT- WS₂）和無機富勒烯類納米顆粒（IF WS₂）在可在高溫下使用反應器合成。

由於二硫化鎢納米材料中二硫化鎢量子點（WS₂-QD）（3納米和28納米）的高原子序數和近紅外吸收，從而被合成為X射線電腦斷層掃描（CT）/光聲成像（PA）的增強劑，促使了其在生物成像和放射治療中的應用。