L-Methionine sulfoximine ถูกนำมาใช้เป็นหลักในการวิจัยเพื่อศึกษากระบวนการในเซลล์ โดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับเอนไซม์กลูตามีนซินทีเทส ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งที่แรงของเอนไซม์นี้ ทำให้มีคุณค่าต่อการตรวจสอบเมแทบอลิซึมของไนโตรเจนในพืชและสัตว์ ในชีววิทยาพืช ช่วยชี้แจงบทบาทของกลูตามีนซินทีเทสในการดูดซึมไนโตรเจนและผลกระทบต่อการเจริญเติบโตและพัฒนาการ ในประสาทวิทยา ถูกนำมาใช้เพื่อสำรวจผลกระทบของการรบกวนเมแทบอลิซึมกลูตาเมต ซึ่งสามารถเลียนแบบภาวะทางระบบประสาทบางอย่าง ช่วยในการทำความเข้าใจโรคเช่นโรคลมชัก นอกจากนี้ ยังเป็นเครื่องมือในงานวิจัยมะเร็งเพื่อศึกษาการพึ่งพากลูตามีนของเซลล์มะเร็งสำหรับการรอดชีวิตและการเพิ่มจำนวน ความสามารถในการเหนี่ยวนำความเครียดออกซิเดชันยังทำให้มีประโยชน์ในการศึกษาการตอบสนองของเซลล์ต่อความเครียดและกลไกต้านอนุมูลอิสระ