鉴于单域抗体具有上述的结构特征及体积小、稳定性强和易通过血脑屏障等优势，近年来单域抗体被用作为靶向导引剂、化学传感器、抗毒血清以及抗病毒免疫制剂等。

靶向导引剂

单域抗体体积小，易定位于普通抗体无法到达的组织部位或无法结合的靶标，增加药物疗效的同时也可减少药物对周围组织的毒性作用。研究人员将单域抗体作为引导剂应用于治疗癌症的光动力学疗法。用单域抗体将光敏剂带到癌变组织，将特定的激光照射到具有光敏剂的组织，通过激发光敏剂，使受到激发的光敏剂氧化周围的氧，生成活性较强的单态氧，进而氧化与之相邻的生物大分子，产生细胞毒性作用，使细胞受损死亡。光动力学疗法是辅助治疗癌症较为理想的方法。

化学传感器

单域抗体较高的稳定性，使其作为化学传感器时具有更长的保质期和更高的精确度。Singh等人将蓖麻毒素作为模板，以单域抗体为探针制作了热稳定性电化学免疫传感器，并将单域抗体与传统的单抗和多抗进行了比较，发现用单域抗体制作的电化学免疫传感器可在温度高达40℃时具有更长时间的保质期，且传感器的敏感度和精确度更高。

抗毒血清和抗病毒免疫制剂

单域抗体因为只含有重链可变区，没有Fc段，免疫原性较弱，对组织损伤较小。用纳米抗原作为抗毒血清有很大的优势。传统的抗蛇毒血清对于系统性损伤有效，且易引起过敏反应，由此推动了新型免疫力疗法的产生。