DL-Alanyl-DL-leucine มีการนำไปใช้หลักๆ ในสาขาการวิจัยทางชีวเคมีและการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยใช้เป็นหน่วยย่อยในการเตรียมเปปไทด์และโปรตีนที่ซับซ้อนมากขึ้น เพื่อช่วยในการศึกษากโครงสร้างและหน้าที่ของพวกเขา สารนี้ยังถูกใช้ในการศึกษาทางเอนไซม์เพื่อทำความเข้าใจกลไกของการก่อตัวและการไฮโดรไลซิสของพันธะเปปไทด์ นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นซับสเตรตสำหรับโปรติเอสและเปปไทเดสต่างๆ เพื่อช่วยในการจำแนกกิจกรรมและความจำเพาะของพวกเขา ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม สามารถนำไปใช้ในการพัฒนายาเพปไทด์ เพื่อออกแบบตัวแทนบำบัดที่มุ่งเป้าไปยังเส้นทางชีวภาพเฉพาะ และในสาขาวิทยาศาสตร์โภชนาการ รวมถึงการเป็นส่วนประกอบในอาหารสังเคราะห์เพื่อศึกษาการเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโนและความต้องการในสิ่งมีชีวิต