O-Methyl-L-threonine มีการใช้งานในด้านการวิจัยทางชีวเคมีและเภสัชวิทยา โดยเฉพาะในการศึกษากลไกการทำงานของเอนไซม์และกระบวนการเมแทบอลิซึมของเซลล์ นอกจากนี้ยังถูกใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบทางเคมีที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น ยาและสารออกฤทธิ์ทางชีววิทยา อีกทั้งยังมีบทบาทในการพัฒนายาใหม่ ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการรักษาโรคต่าง ๆ รวมถึงการศึกษาประสิทธิภาพและความปลอดภัยของสารประกอบเหล่านั้น