4-Iodo-L-phenylalanine ถูกนำมาใช้หลักในการวิจัยทางชีวเคมี โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบที่ติดฉลากรังสีสำหรับการถ่ายภาพด้วยโพซิตรอนเอมิชชันโทโมกราฟี (PET) โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีคุณค่าในการศึกษาการขนส่งและเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโนในเซลล์ ซึ่งช่วยในการวินิจฉัยและติดตามโรคต่าง ๆ รวมถึงมะเร็ง นอกจากนี้ยังใช้ในการพัฒนายาเพปไทด์ โดยอะตอมไอโอดีนสามารถถูกแทนที่ด้วยหมู่ฟังก์ชันอื่นเพื่อเพิ่มกิจกรรมทางชีวภาพหรือความเสถียร บทบาทในการศึกษาการยับยั้งเอนไซม์ยังช่วยในการทำความเข้าใจเส้นทางเมแทบอลิซึมและออกแบบยารักษา