โพลี-แอล-ไลซีนถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในหลายสาขา เนื่องจากคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของมัน ในด้านชีววิทยาเซลล์ มันถูกใช้เป็นสารเคลือบเพื่อช่วยให้เซลล์ยึดเกาะกับพื้นผิวของจานเพาะเชื้อได้ดีขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์และการทดลองทางชีววิทยาโมเลกุล นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมอาหารเป็นสารกันบูดและสารเพิ่มความหนืด ช่วยยืดอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์อาหาร ในด้านการแพทย์ โพลี-แอล-ไลซีนถูกใช้เป็นส่วนประกอบในวัคซีนและยาบางชนิด เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งมอบยาเข้าสู่ร่างกาย และยังมีการนำไปใช้ในเครื่องสำอางเพื่อช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีความคงตัวและประสิทธิภาพที่ดีขึ้น