L-2,4-Diaminobutyric acid hydrochloride ใช้หลัก ๆ ในงานวิจัยทางชีวเคมีและการพัฒนายาเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นหรือสารกลางในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพต่าง ๆ รวมถึงยาปฏิชีวนะและตัวยับยั้งเอนไซม์ บทบาทของมันในการศึกษาการเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโนและกลไกการขนส่งมีความสำคัญ เนื่องจากช่วยให้นักวิจัยเข้าใจกระบวนการในเซลล์และพัฒนาการบำบัดแบบกำหนดเป้าหมาย นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการผลิตเปปไทด์และเปปไทโดมิมิติก ซึ่งจำเป็นในกระบวนการค้นพบและพัฒนายาสำหรับรักษาโรค เช่น มะเร็งและการติดเชื้อ การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงงานวิจัยทางประสาทวิทยาศาสตร์ ที่ซึ่งใช้ในการตรวจสอบระบบสารสื่อประสาทและการรักษาที่เป็นไปได้สำหรับความผิดปกติทางระบบประสาท