L-Phenylalanine-13C6 ถูกนำมาใช้ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และทางการแพทย์เพื่อศึกษาเมแทบอลิซึมของโปรตีนและกรดอะมิโน โดยเฉพาะในงานที่เกี่ยวข้องกับการติดตามไอโซโทป (isotope tracing) เพื่อทำความเข้าใจกระบวนการทางชีวเคมีในร่างกาย นอกจากนี้ยังใช้ในการพัฒนายาและวินิจฉัยโรค โดยเฉพาะโรคที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญกรดอะมิโน เช่น ฟีนิลคีโตนูเรีย (PKU) การใช้ L-Phenylalanine-13C6 ช่วยให้สามารถติดตามและวิเคราะห์ปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ได้อย่างแม่นยำมากขึ้น