L-Serine ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมในฐานะส่วนประกอบหลักในการสังเคราะห์ยาหลายชนิด รวมถึงยาต้านไวรัสและยาปฏิชีวนะ มันทำหน้าที่เป็นหน่วยย่อยพื้นฐานสำหรับเปปไทด์และโปรตีนในสูตรชีวเภสัชภัณฑ์ ในโภชนาการทางการแพทย์ L-Serine ถูกเพิ่มเข้าไปในสารละลายให้อาหารทางหลอดเลือดดำและทางเดินอาหารเพื่อสนับสนุนผู้ป่วยที่มีความผิดปกติของการเผาผลาญหรือผู้ที่ไม่สามารถสังเคราะห์ในปริมาณที่เพียงพอได้เอง

มันมีบทบาทในสุขภาพทางระบบประสาทและกำลังถูกศึกษาเพื่อประโยชน์ที่อาจมีต่อภาวะเสื่อมของระบบประสาท เช่น กล้ามเนื้ออ่อนแรงข้างกล้ามเนื้อ (ALS) และบางรูปแบบของโรคลมชัก L-Serine ยังถูกใช้ในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางและดูแลผิวเนื่องจากคุณสมบัติให้ความชุ่มชื้น ช่วยปรับปรุงการให้ความชุ่มชื้นแก่ผิวและการทำงานของเกราะป้องกันผิว ในเซลล์เพาะเลี้ยงและเทคโนโลยีชีวภาพ มันเป็นส่วนเสริมที่สำคัญในอาหารเลี้ยงเซลล์สำหรับเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สนับสนุนการเพิ่มจำนวนเซลล์และการผลิตโปรตีน นอกจากนี้ยังใช้ในอาหารเสริมบางชนิดที่มุ่งสนับสนุนการทำงานของสมองและสุขภาพการเผาผลาญโดยรวม