L-Isoleucinamide hydrochloride ถูกนำมาใช้ในงานวิจัยทางชีวเคมีและเภสัชวิทยาเพื่อศึกษากลไกการทำงานของเอนไซม์และกระบวนการเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโน นอกจากนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีนในห้องปฏิบัติการ ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการพัฒนายาและสารชีวโมเลกุลใหม่ ๆ นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้ในการศึกษาการเจริญเติบโตของเซลล์และกระบวนการซ่อมแซมเนื้อเยื่อในสภาวะต่าง ๆ