L-Lysine hydrate มีการใช้งานในหลายด้าน โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม ใช้เป็นสารเสริมอาหารเพื่อเพิ่มปริมาณโปรตีนในผลิตภัณฑ์ต่างๆ โดยเฉพาะการเสริมธาตุอาหารในธัญพืช ของว่าง และผลิตภัณฑ์นม เพื่อให้ผู้บริโภคได้รับกรดอะมิโนจำเป็นเพียงพอ ในอาหารสัตว์ ทำหน้าที่เป็นสารเติมแต่งสำคัญเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตและปรับปรุงสุขภาพโดยรวมในปศุสัตว์ สัตว์ปีก การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ และสัตว์เลี้ยง เช่น แมวและสุนัข

นอกจากนี้ ยังใช้ในภาคเภสัชกรรมเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและยาที่มุ่งสนับสนุนการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน ช่วยในการดูดซึมแคลเซียม เสริมสร้างสุขภาพกระดูก และจัดการภาวะเช่นการติดเชื้อไวรัสเริมโดยลดความถี่และความรุนแรงของอาการ ในผลิตภัณฑ์ดูแลผิว มีบทบาทช่วยในการสังเคราะห์คอลลาเจน สนับสนุนการซ่อมแซมผิวและประโยชน์ต้านริ้วรอย นอกจากนี้ยังช่วยในการฟื้นตัวของร่างกายหลังการเจ็บป่วยหรือการออกกำลังกายอย่างหนัก