L-Homocitrulline ถูกศึกษาเป็นหลักสำหรับบทบาทของมันในกระบวนการเมแทบอลิซึมและการประยุกต์ใช้ทาง درمانیที่เป็นไปได้ มันมักถูกสำรวจในบริบทของความผิดปกติของวงจรยูเรีย ซึ่งการมีอยู่ของมันสามารถทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ชีวภาพสำหรับความผิดปกติทางเมแทบอลิซึมบางอย่าง การวิจัยยังได้ตรวจสอบการใช้ของมันในการจัดการภาวะที่เกี่ยวข้องกับการเมแทบอลิซึมของไนตริกออกไซด์ เนื่องจากมันอาจมีอิทธิพลต่อสุขภาพหลอดเลือดและการไหลเวียนของเลือด นอกจากนี้ L-Homocitrulline ยังถูกตรวจสอบสำหรับคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระที่เป็นไปได้ ซึ่งอาจมีส่วนช่วยในการลดความเครียดออกซิเดชันในสภาวะทางสรีรวิทยาต่างๆ การประยุกต์ใช้นั้นขยายไปถึงอาหารเสริมโภชนาการที่มุ่งเน้นการสนับสนุนสุขภาพหัวใจและหลอดเลือดและปรับปรุงประสิทธิภาพการออกกำลังกายโดยการเพิ่มการผลิตไนตริกออกไซด์