ไกลซีนเมทิลเอสเตอร์ไฮโดรคลอไรด์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เพปไทด์ในฐานะหน่วยย่อยสำหรับสร้างโครงสร้างเพปไทด์ที่ซับซ้อนมากขึ้น มันทำหน้าที่เป็นกลุ่มคุ้มครองสำหรับหมู่คาร์บอกซิลของไกลซีน ช่วยให้สามารถทำปฏิกิริยาแบบเลือกสรรที่หมู่อะมิโนได้ สารประกอบนี้ยังถูกนำมาใช้ในการเตรียมยา โดยเฉพาะในการพัฒนายาที่เล็งเป้าไปยังโรคทางระบบประสาทและความผิดปกติทางเมแทบอลิซึม นอกจากนี้ยังมีบทบาทในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางในการผลิตเคมีภัณฑ์ละเอียดต่างๆ และโมเลกุลชีวภาพที่กระตุ้นปฏิกิริยา ความเสถียรและการตอบสนองต่อปฏิกิริยาทำให้เป็นสารเคมีที่มีค่าทั้งในงานวิจัยทางวิชาการและการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม