Fmoc-Ala-Ala-OH ใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์ในกระบวนการ Solid-phase peptide synthesis (SPPS) โดยกลุ่ม Fmoc ทำหน้าที่เป็นกลุ่มป้องกัน (protecting group) สำหรับหมู่เอมีนของกรดอะมิโน ช่วยให้สามารถควบคุมการสร้างพันธะเปปไทด์ได้อย่างแม่นยำ และสามารถกำจัดออกได้ง่ายในขั้นตอนสุดท้ายด้วยการใช้เบส เช่น ไพเปอรีดีน นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษาปฏิกิริยาเคมีของเปปไทด์ และการพัฒนายาใหม่ ๆ ที่เกี่ยวข้องกับเปปไทด์ โดยเฉพาะในด้านการออกแบบโมเลกุลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความจำเพาะของยา