DL-Leucine-d10 ถูกใช้หลักในการวิจัยและพัฒนาในสาขาชีวเคมีและเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารที่มีฉลากไอโซโทปเสถียร ทำให้มีคุณค่าในการศึกษาการเผาผลาญและการทดลองติดตาม นักวิทยาศาสตร์ใช้มันเพื่อตรวจสอบการเผาผลาญกรดอะมิโน การสังเคราะห์โปรตีน และการดูดซึมสารอาหารในระบบชีวภาพ การติดฉลากเดยูเตอเรียมช่วยให้สามารถติดตามและวิเคราะห์ได้อย่างแม่นยำในสเปกโทรเมตรีมวลและสเปกโทรสโกปี NMR ซึ่งช่วยในการพัฒนายาใหม่และกลยุทธ์การรักษา นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการศึกษาทางโภชนาการเพื่อทำความเข้าใจบทบาทของลูซีนในการเจริญเติบโตและฟื้นฟูกล้ามเนื้อ โดยเฉพาะในวิทยาศาสตร์กีฬาและการปรุงแต่งอาหารเสริม