DL-2-Methylglutamic Acid Hemihydrate ใช้หลักในการวิจัยทางชีวเคมีและการพัฒนายาเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ต่าง ๆ โดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการศึกษากลไกเมแทบอลิซึมและเอนไซม์ สารนี้ยังถูกนำไปใช้ในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปยังโรคทางระบบประสาท เนื่องจากสามารถมีอิทธิพลต่อกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับกลูตาเมตในสมอง นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการผลิตสารประกอบคีรัล เพื่อช่วยในการสร้างสารที่มีเอนานติโอเมอร์บริสุทธิ์สำหรับเคมีเภสัชกรรม บทบาทในการสังเคราะห์เปปไทด์ยังขยายการใช้งานไปสู่การออกแบบตัวแทนบำบัดใหม่