Powodem tego jest duża i równomierna częstość ich występowania w genomie, wysoki polimorfizm oraz małe rozmiary alleli STR, zwykle 100-300pz. Obecność sekwencji mikrosatelitarnych w bezpośredniej bliskości sekwencji kodujących, w intronach oraz regionach, które nie ulegają translacji, umożliwia ich wykorzystanie do lokalizacji znanych genów na mapie genetycznej. Dzięki zastosowaniu markerów STR można oszacować ryzyko wystąpienia takich chorób jak niektóre dziedziczne formy cukrzycy, dystrofia mięśniowa, pewne dziedziczne formy nowotworów. Sporządzaniu map genetycznych o dużej rozdzielczości (służących do mapowania genów w diagnostyce wielu chorób dziedzicznych). Analiza sprzężeń poprzez określanie markerów genetycznych współdziedziczących się z genem odpowiedzialnym za chorobę genetyczną pozwala zlokalizować ten gen w danym obszarze chromosomu. Zmienność w regionach STR znajduje zastosowanie przy odróżnianiu profili DNA. Przy istniejących setkach rodzajów STR, im więcej STR zostanie przeanalizowanych, tym mniejsza jest szansa, że DNA dwóch różnych osobników wykaże identyczny lub bardzo podobny profil (taki sam zestaw tych sekwencji STR).