ซาร์โคซีนถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการดูแลส่วนบุคคล โดยเฉพาะในผลิตภัณฑ์ดูแลผิว เนื่องจากมีคุณสมบัติเป็นสารลดแรงตึงผิวแบบอ่อนโยน ช่วยทำความสะอาดผิวโดยขจัดสิ่งสกปรกและความมันโดยไม่ก่อให้เกิดการระคายเคือง เหมาะสำหรับผิวอ่อนไหว นอกจากนี้ ยังใช้ในผลิตภัณฑ์ต้านริ้วรอย เนื่องจากช่วยส่งเสริมการผลิตคอลลาเจน เพิ่มความยืดหยุ่นของผิว และลดเลือนริ้วรอย

ในภาคเภสัชกรรม ซาร์โคซีนถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่อาจบ่งบอกถึงมะเร็งต่อมลูกหมาก และถูกศึกษาเพื่อประโยชน์ในการรักษาโรคทางระบบประสาท การวิจัยชี้ว่าอาจมีบทบาทในการปรับสมดุลสารสื่อประสาท มีศักยภาพในการรักษาโรค เช่น โรคจิตเภทและโรคซึมเศร้า โดยทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งตัวขนส่งไกลซีน ซึ่งช่วยเสริมสร้างการทำงานของสมองและบรรเทาอาการในโรคสุขภาพจิตบางชนิด

ซาร์โคซีนยังถูกนำไปใช้ในงานอุตสาหกรรม โดยเฉพาะเป็นสารยับยั้งการกัดกร่อนในน้ำมันหล่อลื่นสำหรับงานโลหะ ช่วยปกป้องพื้นผิวโลหะจากสนิมและการเสื่อมสภาพ ยืดอายุการใช้งานของเครื่องจักรและอุปกรณ์ นอกจากนี้ ยังใช้ในกระบวนการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ต่างๆ เช่น กรดอะมิโนและยา ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในกระบวนการผลิตทางเคมี