ノコダゾールは細胞骨格に作用するので、細胞生物学の実験ではコントロールとしてよく使われる。例えば、いくつかのドミナントネガティブRho small GTPasesはノコダゾールと同様の効果を起こし、構成的に活性化する変異体はしばしば効果を逆転または否定する。

細胞分裂周期を同期するためにノコダゾールは細胞生物学の研究室でよく使われる。 ノコダゾールで処理した細胞は、フローサイトメトリーで分析するとG2期またはM期のDNA含量で停止する。 ノコダゾール処理細胞の顕微鏡観察では、細胞は有糸分裂に入るが、（紡錘体の材料である）微小管が重合できないため、メタフェースの紡錘体を形成できないことが示されている。 キネトコアへの微小管の付着がないため、紡錘体組立チェックポイントが活性化され、細胞は前中期で停止する。 細胞の同期化実験には、通常、ノコダゾールを40-100 ng/mLの濃度で培養液に入れ、12-18時間使用する。 ノコダゾール処理による有糸分裂の長期停止は、通常、アポトーシスによる細胞死をもたらす。

ノコダゾールのもう一つの標準的な細胞生物学的応用は、真核細胞におけるゴルジミニスタックの形成を誘発することである。 真核生物のゴルジ装置の核周辺の構造構成は微小管の輸送に依存しているが、ノコダゾール（33μM、3時間）で小胞体処理からのゴルジ要素の輸送を阻害すると、ER出口部位に隣接して多数のゴルジ要素の形成が誘導される。 これらの機能的なゴルジミニスタックは細胞内に分布したままであり、ノコダゾールが微小管を脱重合したため、核周辺のゴルジを形成するために前進することができない

抗微小管薬としてMad2pタンパク質とともに使用されている

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