(4S)-4-Hydroxy-L-isoleucine เป็นสารประกอบที่มีบทบาทสำคัญในด้านการแพทย์และโภชนาการ ใช้เป็นส่วนประกอบในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเพื่อช่วยในการฟื้นฟูกล้ามเนื้อและเพิ่มประสิทธิภาพการออกกำลังกาย โดยเฉพาะในนักกีฬาและผู้ที่ต้องการสร้างกล้ามเนื้อ นอกจากนี้ยังมีการศึกษาเบื้องต้นที่ชี้ให้เห็นว่าสารนี้มีส่วนช่วยในการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด จึงอาจมีศักยภาพในการใช้เป็นส่วนหนึ่งของการบำบัดสำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวาน ในอุตสาหกรรมอาหาร มักใช้เป็นสารเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการในผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพ เช่น อาหารเสริมและเครื่องดื่มสำหรับนักกีฬา