DL-3-Chloroalanine ใช้หลักในการวิจัยทางชีวเคมีเป็นสารยับยั้งเอนไซม์ที่ขึ้นกับ pyridoxal phosphate โดยเฉพาะ alanine racemase และ aminotransferase อื่นๆ มันทำหน้าที่เป็นอนุโลม substrate ที่รบกวนการเผาผลาญกรดอะมิโนในระบบจุลินทรีย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สารนี้มีคุณค่าในการศึกษาการสังเคราะห์ผนังเซลล์แบคทีเรีย เนื่องจากสามารถรบกวนการก่อตัวของ peptidoglycan โดยยับยั้งการผลิต D-alanine ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญ เนื่องจากกลไกนี้ จึงถูกตรวจสอบสำหรับคุณสมบัติต้านจุลินทรีย์และเป็นสารนำในการพัฒนายาปฏิชีวนิพนธ์ใหม่ นอกจากนี้ DL-3-Chloroalanine ยังใช้ในการศึกษากิเนติกส์เอนไซม์เพื่อเข้าใจกลไกปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการแปลงเลื่อมของกรดอะมิโนและ transamination ความสามารถในการผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ทำให้มีประโยชน์ในการทดลอง labeling เซลล์และเมแทบอลิซึม