L-β-Homolysine dihydrochloride ถูกนำมาใช้หลักในการวิจัยทางชีวเคมีและการพัฒนายาเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์เปปไทด์และอนุพันธ์กรดอะมิโน ซึ่งจำเป็นสำหรับการศึกษากโครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีน สารประกอบนี้ยังถูกใช้ในการพัฒนายับยั้งเอนไซม์และตัวปรับตัวรับ ซึ่งช่วยในการสำรวจตัวแทนบำบัดที่อาจเป็นไปได้ นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการศึกษาการเพาะเลี้ยงเซลล์ ซึ่งช่วยในการทำความเข้าใจการเมแทบอลิซึมของเซลล์และกลไกการขนส่งกรดอะมิโน บทบาทของมันในการส่งเสริมการค้นพบยาและการวิจัยทางชีวเคมีทำให้เป็นสารประกอบที่มีคุณค่าสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์