[Leu⁵]-Enkephalin หรือ Leu-enkephalin ถูกใช้หลักๆ ในการวิจัยทางประสาทวิทยาศาสตร์และเภสัชวิทยาเพื่อศึกษาการปรับเปลี่ยนความเจ็บปวดและระบบ opioid ภายในร่างกาย มันทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้น (agonist) สำหรับตัวรับ opioid โดยเฉพาะตัวรับ delta-opioid ทำให้มีคุณค่าต่อการตรวจสอบกลไกของการบรรเทาความเจ็บปวดและการเสพติด บทบาทของมันในการควบคุมการรับรู้ความเจ็บปวดและการตอบสนองทางอารมณ์ถูกสำรวจในแบบจำลองทดลองเพื่อทำความเข้าใจการประยุกต์ใช้ทาง درمانیที่เป็นไปได้ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในงานทดสอบทางชีวเคมีเพื่อศึกษาการโต้ตอบระหว่างเปปไทด์กับตัวรับและเส้นทางส่งสัญญาณ (signal transduction pathways) การเกิดขึ้นตามธรรมชาติในร่างกายยังทำให้เป็นจุดสนใจหลักในการศึกษาความเครียด โรคทางอารมณ์ และโรคเสื่อมถอยของระบบประสาท