L-Glutamine ใช้ในทางการแพทย์เพื่อช่วยฟื้นฟูร่างกาย โดยเฉพาะในผู้ป่วยที่ได้รับบาดเจ็บหรือผ่าตัด ช่วยเสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกัน ลดการอักเสบ และปรับสมดุลของระบบทางเดินอาหาร นอกจากนี้ยังใช้ในผู้ป่วยที่มีปัญหาเกี่ยวกับลำไส้ เช่น ลำไส้อักเสบ หรือลำไส้รั่ว ช่วยซ่อมแซมผนังลำไส้

ในด้านกีฬา L-Glutamine เป็นที่นิยมในหมู่นักกีฬาและผู้ที่ออกกำลังกายหนัก เนื่องจากช่วยลดอาการปวดเมื่อยกล้ามเนื้อและเร่งการฟื้นตัวหลังการฝึกซ้อม นอกจากนี้ยังช่วยป้องกันการสูญเสียมวลกล้ามเนื้อในระหว่างการอดอาหารหรือการลดน้ำหนัก

L-Glutamine ยังมีบทบาทในด้านความงาม โดยช่วยเสริมสร้างคอลลาเจนและอิลาสตินในผิวหนัง ทำให้ผิวดูสุขภาพดีและชะลอการเกิดริ้วรอย นอกจากนี้ยังใช้ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเพื่อบำรุงเส้นผมและเล็บให้แข็งแรง

ในทางการแพทย์แผนปัจจุบัน L-Glutamine ยังถูกใช้เป็นส่วนหนึ่งของการรักษาในผู้ป่วยมะเร็งที่ได้รับเคมีบำบัดหรือรังสีรักษา เพื่อลดผลข้างเคียงและช่วยฟื้นฟูร่างกายหลังการรักษา