L-Phenylglycine amide hydrochloride ถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมในฐานะสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์ยาต่างๆ โดยเฉพาะยาปฏิชีวนะเบต้า-แลคตาม มีบทบาทสำคัญในการผลิตเพนิซิลลินกึ่งสังเคราะห์และเซฟาโลสปอริน ซึ่งจำเป็นสำหรับการรักษาการติดเชื้อแบคทีเรีย สารประกอบนี้ยังถูกนำมาใช้ในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาคิรัลและลิแกนด์สำหรับการสังเคราะห์แบบอะซิมเมตริก ซึ่งช่วยในการสร้างสารเอนานติโอเมอร์บริสุทธิ์ นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการวิจัยทางชีวเคมีสำหรับศึกษากลไกเอนไซม์และการสังเคราะห์เปปไทด์ ความเสถียรและปฏิกิริยาของมันทำให้เป็นส่วนประกอบที่มีคุณค่าในห้องปฏิบัติการเคมีอินทรีย์สำหรับพัฒนาโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน