4-Cyanophenylalaninhydrochlorid ใช้หลักๆ ในการวิจัยทางชีวเคมี โดยทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีน มีคุณค่าอย่างยิ่งในการศึกษากลไกของเอนไซม์และการโต้ตอบของโปรตีน ซึ่งโครงสร้างที่ไม่เหมือนใครช่วยในการทำความเข้าใจความสัมพันธ์ในการจับและกระบวนการเร่งปฏิกิริยา นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนายา โดยเฉพาะในการออกแบบยาที่เล็งเป้าไปยังความผิดปกติทางระบบประสาท เนื่องจากความสามารถในการเลียนแบบกรดอะมิโนบางชนิดที่เกี่ยวข้องกับเส้นทางของสารสื่อประสาท บทบาทในการสังเคราะห์เปปไทด์ยังขยายไปถึงการผลิตเปปไทด์ที่กำหนดเองสำหรับการประยุกต์ใช้ทางบำบัดและวินิจฉัย