ใช้หลักๆ ในการวิจัยทางชีวเคมี 3,4-Difluoro-DL-phenylalanine เป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าตในการศึกษากลไกการทำงานของเอนไซม์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับ phenylalanine hydroxylase นอกจากนี้ยังนำมาใช้ในการพัฒนายับยั้งเอนไซม์ เพื่อช่วยสำรวจเส้นทางเมแทบอลิซึมและเป้าหมายบำบัดที่เป็นไปได้ นอกจากนี้ สารประกอบนี้ยังนำไปประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์อนุพันธ์กรดอะมิโนฟลูออรีน ซึ่งมีความสำคัญในการตรวจสอบโครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีน รวมถึงในการออกแบบยาใหม่ การนำเข้าไปรวมในเปปไทด์และโปรตีนสามารถช่วยศึกษาผลกระทบของการฟลูออรีนต่อกิจกรรมทางชีวภาพและความเสถียร