L-Hexanoylcarnitine มีการใช้งานหลักในด้านการวิจัยทางชีวเคมีและทางการแพทย์ โดยเฉพาะในการศึกษากระบวนการเมแทบอลิซึมของไขมันและพลังงานในร่างกาย มักใช้เป็นเครื่องหมายทางชีวภาพ (biomarker) เพื่อประเมินภาวะผิดปกติทางเมแทบอลิซึม เช่น โรคที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญไขมัน นอกจากนี้ ยังมีการนำไปใช้ในการวิเคราะห์ทางคลินิกเพื่อช่วยวินิจฉัยโรคทางพันธุกรรมบางชนิดที่ส่งผลต่อการสลายคาร์นิทีนและกรดไขมัน การศึกษาดังกล่าวช่วยให้เข้าใจกลไกการทำงานของร่างกายและพัฒนาวิธีการรักษาที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น