4-Methoxy-L-phenylalanine ใช้หลักในการวิจัยทางชีวเคมีและเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์สารประกอบชีวภาพและเปปไทด์ต่างๆ สารเคมีนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการพัฒนายับยั้งเอนไซม์และลิแกนด์ตัวรับ ซึ่งกลุ่มเมทอกซี่ของมันสามารถมีอิทธิพลต่อความสัมพันธ์ในการจับและความจำเพาะเจาะจง นอกจากนี้ ยังใช้ในการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับการเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโนและการออกแบบโปรตีน ช่วยให้นักวิจัยเข้าใจบทบาทของกรดอะมิโนที่ถูกดัดแปลงในระบบชีววิทยา การรวมเข้าไปในเปปไทด์ยังสามารถเพิ่มความเสถียรและการดูดซึมทางชีวภาพ ทำให้เป็นส่วนประกอบที่มีประโยชน์ในการออกแบบยาและการประยุกต์ใช้ทางการบำบัด