由于二硫化钨纳米材料中二硫化钨量子点（WS₂-QD）（3纳米和28纳米）的高原子序数和近红外吸收，从而被合成为X射线计算机断层扫描（CT）/光声成像（PA）的增强剂，促使了其在生物成像和放射治疗中的应用。

作为一种典型的的过渡金属硫化物材料，二硒化钼（MoSe2）具有层状可调的宽带隙半导体相和零带隙金属相结构，所以在半导体电子器件、光电转换器件、催化和储能等领域具有广泛的应用前景。但是，如何生产大面积、均匀、连续、单一相结构的MoSe2薄膜仍是当前研究的难点。

随着纳米技术的发展，二硫化钨纳米材料（WS₂NM）已然成为光学生物传感器的新选择。研究人员报告了使用一种简单的方法来制造一种由WS₂纳米片和羟基化MWCNTs（WS₂/MWCNTs-OH）组成的混合材料。基材是丝网印刷的碳电极（SPCE），其优点是需要最低的成本，并且是一次性的和节能的。使用WS₂/MWCNTs-OH复合材料进行改造，提高了敏感和选择性行为的速率。

二硫化钨纳米材料（WS₂NM）已经成功用于观察DNA杂交、酶和蛋白质，以及环境污染和医疗诊断等生物传感器和纳米医学中。在很长的一段时间里，电化学生物传感器，如半导体和丝网印刷电极，被用于众多领域。在基于电化学的传感器中，NPS对电化学信号的放大作用导致了一些纳米杂交化合物的发展，它们能够有助于形成强大的传感器，作为一种快速、简单和敏感的生物分子识别方法。