ใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยเพื่อศึกษากระบวนการเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโน โดยเฉพาะเส้นทางการเปลี่ยนแปลงของฟีนิลอะลานีน นิยมใช้เป็นตัวบ่งชี้ในการตรวจสอบโรคฟีนิลคีโทนิวเรีย (PKU) ในระดับชีวเคมี เนื่องจากผู้ป่วยที่มีภาวะนี้จะมีการสะสมของฟีนิลพิรูวิก แอซิดในปัสสาวะ ซึ่งสามารถตรวจพบได้ด้วยวิธีเช่น การทดสอบด้วยคลอไรด์เหล็ก จึงสามารถนำมาใช้ในการพัฒนาชุดทดสอบหรือวิธีการวิเคราะห์เพื่อวินิจฉัยโรค โดยเฉพาะในการยืนยันผลการคัดกรองแรกเกิดที่วัดระดับฟีนิลอะลานีน นอกจากนี้ยังมีการศึกษาเกี่ยวกับบทบาทของมันในระบบประสาท ความเป็นพิษต่อเซลล์ประสาท และการอักเสบบางชนิดในโมเดลสัตว์ทดลอง