DL-Lanthionine ใช้หลัก ๆ ในงานวิจัยชีวเคมีเป็นสารตั้งต้นหรืออนุภาคที่คล้ายคลึงในการศึกษากรดอะมิโนที่มีซัลเฟอร์และเส้นทางเมแทบอลิซึมของมัน ทำหน้าที่เป็นสารเครื่องมือสำหรับการตรวจสอบกลไกของเอนไซม์ โดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับเมแทบอลิซึมของซิสเทอีนและปฏิกิริยาโอนซัลเฟอร์ เนื่องจากโครงสร้างที่คล้ายกับกรดอะมิโนธรรมชาติ จึงสามารถทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งหรือเลียนแบบสารตั้งต้นในงานทดสอบเอนไซม์ นอกจากนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีนที่ถูกดัดแปลงเพื่อสำรวจความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและหน้าที่ เพิ่มเติม DL-Lanthionine ใช้ในการศึกษาการสังเคราะห์ยาปฏิชีวนะ เนื่องจากอนุพันธ์แลนโธนีนเป็นส่วนประกอบโครงสร้างของแลนติไบโอติกส์บางชนิด