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。

隨著納米技術的發展，二硫化鎢納米材料（WS₂NM）已然成為光學生物感測器的新選擇。研究人員報告了使用一種簡單的方法來製造一種由WS₂納米片和羥基化MWCNTs（WS₂/MWCNTs-OH）組成的混合材料。基材是絲網印刷的碳電極（SPCE），其優點是需要最低的成本，並且是一次性的和節能的。使用WS₂/MWCNTs-OH複合材料進行改造，提高了敏感和選擇性行為的速率。

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。

作爲一種典型的的過渡金屬硫化物材料，二硒化鉬（MoSe2）具有層狀可調的寬帶隙半導體相和零帶隙金屬相結構，所以在半導體電子器件、光電轉換器件、催化和儲能等領域具有廣泛的應用前景。但是，如何生産大面積、均勻、連續、單一相結構的MoSe2薄膜仍是當前研究的難點。