L-Pyroglutamyl-L-alanine ใช้หลักๆ ในสาขาชีวเคมีและการวิจัยเปปไทด์ โดยทำหน้าที่เป็นโมเดลดipeptide ในการศึกษาความโครงสร้าง ความเสถียร และปฏิกิริยาของเปปไทด์ สารนี้มักนำมาใช้ในการศึกษากิจกรรมของเอนไซม์เพื่อตรวจสอบกิจกรรมและความจำเพาะของเปปไทเดสและโปรติเอส นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการพัฒนายาและสารรักษาที่มีฐานเป็นเปปไทด์ โดยคุณสมบัติของมันช่วยในการทำความเข้าใจเภสัชจลนศาสตร์และเภสัชพลศาสตร์ของโมเลกุลเปปไทด์ ในสูตรเครื่องสำอาง บางครั้งนำมาใช้เนื่องจากคุณสมบัติในการปรับสภาพผิว ซึ่งช่วยปรับปรุงเนื้อผิวและความชุ่มชื้น นอกจากนี้ ยังใช้ในวิทยาศาสตร์โภชนาการเป็นส่วนประกอบในอาหารเฉพาะและอาหารเสริมที่มุ่งเน้นการฟื้นฟูกล้ามเนื้อและสุขภาพโดยรวม