สาร 3-เมทิล-L-ฮิสทิดีน ถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพในการประเมินการสลายตัวของโปรตีนกล้ามเนื้อ โดยเฉพาะในงานวิจัยด้านโภชนาการและสุขภาพ เนื่องจากสารนี้ไม่ถูกนำกลับมาใช้ใหม่ในร่างกายและไม่มีการสังเคราะห์ใหม่ จึงสามารถวัดระดับในปัสสาวะเพื่อประเมินอัตราการสลายโปรตีนกล้ามเนื้อได้อย่างแม่นยำ ใช้ในงานศึกษาภาวะขาดสารอาหาร โรคเรื้อรังที่ทำให้กล้ามเนื้อสลายตัว และการตอบสนองต่อการออกกำลังกายหรือการฟื้นฟูร่างกายหลังเจ็บป่วย