L-Homophenylalanine ถูกนำมาใช้หลักในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมเป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์ยาต่างๆ โดยมีบทบาทสำคัญในการผลิตตัวยับยั้งเอนไซม์ โดยเฉพาะตัวที่เล็งเป้าไปยังโปรติเอส ซึ่งจำเป็นสำหรับการรักษาโรค เช่น ความดันโลหิตสูงและการติดเชื้อไวรัส นอกจากนี้ ยังใช้ในการพัฒนาสารประกอบชิรัล เพื่อช่วยในการสร้างสารที่มีความบริสุทธิ์ทางเอนานติโอเมอร์ ซึ่งสำคัญต่อยาที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัย ในงานวิจัย L-Homophenylalanine ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับเปปไทด์และเปปไทโดมิมเมติกส์ สนับสนุนการศึกษาด้านชีวเคมีและการค้นพบยา การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่สาขาเคมีอินทรีย์ โดยใช้ในการสังเคราะห์แบบอะซิมเมตริกเพื่อผลิตโมเลกุลซับซ้อนที่มีการควบคุมสเตอรีโอเคมีในระดับสูง