D-Phenylalanine มีการนำไปใช้ในการรักษาอาการซึมเศร้าและความวิตกกังวล เนื่องจากมีส่วนช่วยในการเพิ่มระดับของสารสื่อประสาทในสมอง เช่น โดพามีนและนอร์เอพิเนฟริน ซึ่งช่วยปรับอารมณ์ให้ดีขึ้น นอกจากนี้ยังใช้ในการบรรเทาอาการปวดเรื้อรัง โดยเฉพาะในผู้ป่วยที่มีภาวะปวดเส้นประสาทหรือปวดกล้ามเนื้อ เนื่องจากมีฤทธิ์ในการยับยั้งการสลายของสารเอ็นดอร์ฟินในร่างกาย ซึ่งเป็นสารธรรมชาติที่ช่วยลดความรู้สึกเจ็บปวด นอกจากนี้ยังมีการศึกษาเบื้องต้นที่ชี้ให้เห็นว่าอาจมีประโยชน์ในการช่วยลดอาการของโรคพาร์กินสันและโรคสมาธิสั้น แต่ยังต้องการการศึกษาวิจัยเพิ่มเติมเพื่อยืนยันประสิทธิภาพและความปลอดภัยในด้านนี้