L-Leucine p-nitroanilide hydrochloride ใช้เป็นสารตั้งต้นหรือสารทดสอบในงานวิจัยทางชีวเคมีและเอนไซม์วิทยา โดยเฉพาะในการศึกษากิจกรรมของเอนไซม์โปรตีเอส (protease) ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ในการย่อยโปรตีน สารนี้มักถูกใช้เป็นสารตั้งต้นในการวัดกิจกรรมของเอนไซม์ผ่านการตรวจวัดการเปลี่ยนแปลงของสีที่เกิดจากการแตกตัวของพันธะเปปไทด์ ทำให้สามารถประเมินประสิทธิภาพและความจำเพาะของเอนไซม์ได้ นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อพัฒนาวิธีการวิเคราะห์ใหม่ ๆ หรือทดสอบสารยับยั้งเอนไซม์ ซึ่งมีประโยชน์ในวงการเภสัชกรรมและการวิจัยทางการแพทย์