5-Methyl-DL-tryptophan ถูกนำมาใช้ในการศึกษาวิจัยทางชีวเคมีและเภสัชวิทยา โดยเฉพาะในการศึกษากระบวนการสังเคราะห์โปรตีนและเมแทบอลิซึมของทริปโตเฟน ในห้องปฏิบัติการ มันถูกใช้เป็นสารตั้งต้นหรือตัวยับยั้งเพื่อตรวจสอบกลไกการทำงานของเอนไซม์และเส้นทางการเผาผลาญ นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาถึงศักยภาพในการใช้เป็นสารต้านมะเร็งหรือสารปรับระบบประสาท เนื่องจากมีโครงสร้างคล้ายคลึงกับทริปโตเฟนซึ่งเป็นสารตั้งต้นของเซโรโทนินและเมลาโทนิน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการควบคุมอารมณ์และการนอนหลับ