L-Hydroxyproline มีบทบาทสำคัญในกระบวนการสร้างคอลลาเจน ซึ่งเป็นโปรตีนโครงสร้างหลักในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันของร่างกาย เช่น ผิวหนัง เอ็น กระดูก และกระดูกอ่อน ช่วยเสริมความแข็งแรงและความยืดหยุ่นของโครงสร้างเหล่านี้ จึงนิยมใช้ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเพื่อสุขภาพผิว เส้นผม เล็บ และข้อต่อ นอกจากนี้ยังใช้ในการวิจัยทางชีววิทยาและแพทย์เพื่อประเมินการสร้างคอลลาเจนหรือภาวะผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับการสลายตัวของเนื้อเยื่อ เช่น โรคข้ออักเสบ หรือโรคปอด fibrosis เนื่องจากระดับของ L-Hydroxyproline ในปัสสาวะหรือพลาสมาสามารถบ่งชี้อัตราการสลายตัวของคอลลาเจนได้