Ala-Lys hydrochloride ใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาเคมีชีวภาพและการวิจัยเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นโมเดลไดเปปไทด์ในการศึกษาความโครงสร้าง หน้าที่ และปฏิกิริยาของเปปไทด์ สารประกอบนี้มักถูกนำมาใช้ใน enzymatic assays เพื่อทำความเข้าใจ substrate specificity และ enzyme kinetics โดยเฉพาะสำหรับ proteases และ peptidases นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและ therapeutic peptides เนื่องจากบทบาทในการสังเคราะห์โปรตีนและการซ่อมแซมเซลล์ ในสูตรเครื่องสำอาง Ala-Lys hydrochloride บางครั้งถูกนำมาใช้เนื่องจากคุณสมบัติในการปรับสภาพผิว ช่วยในการให้ความชุ่มชื้นและการทำงานของ barrier function การประยุกต์ใช้นี้ยังขยายไปถึงการศึกษากลไกการขนส่งกรดอะมิโนและเส้นทางเมแทบอลิซึมในระบบชีวภาพ