L-Lysine p-nitroanilide dihydrobromide ใช้เป็นสารตั้งต้นในการศึกษาปฏิกิริยาเอนไซม์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานวิจัยเกี่ยวกับเอนไซม์โปรตีเอส ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการย่อยโปรตีน สารนี้ถูกใช้เป็นสารทดสอบเพื่อวัดกิจกรรมของเอนไซม์ เนื่องจากเมื่อเอนไซม์ทำปฏิกิริยากับสารนี้ จะเกิดการปล่อย p-nitroaniline ซึ่งสามารถวัดได้ด้วยวิธีสเปกโตรโฟโตเมทรี ทำให้สามารถประเมินประสิทธิภาพของเอนไซม์ได้ นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในห้องปฏิบัติการทางชีวเคมีเพื่อศึกษากลไกการทำงานของเอนไซม์และพัฒนายาต้านการทำงานของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับโรคต่างๆ