DL-Valinamide Hydrochloride ถูกนำมาใช้หลักๆ ในการวิจัยทางชีวเคมีและการพัฒนายาเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์เปปไทด์และอนุพันธ์กรดอะมิโนต่างๆ นักวิจัยใช้ในการศึกษาปฏิกิริยาเอนไซม์และเส้นทางเมแทบอลิซึม โดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับวาลีนและอนุพันธ์ของมัน ในด้านการพัฒนายา ถูกนำมาใช้ในการสร้างสารประกอบที่มีศักยภาพในการรักษา เช่น สารต้านจุลินทรีย์หรือต้านไวรัส บทบาทในการปรับโครงสร้างเปปไทด์ยังช่วยเพิ่มความเสถียรและการดูดซึมทางชีวภาพของยาที่มีฐานเป็นเปปไทด์ นอกจากนี้ ยังใช้ในการผลิตสารประกอบชิรัล ซึ่งมีส่วนช่วยในการพัฒนายาเภสัชภัณฑ์ที่บริสุทธิ์ทางเอนานติโอเมอร์