4-Azido-L-phenylalanine ถูกนำมาใช้เป็นเครื่องมือสำคัญในการศึกษาด้านชีววิทยาโมเลกุลและชีวเคมี โดยเฉพาะในกระบวนการติดตามและวิเคราะห์โปรตีนในเซลล์ ด้วยคุณสมบัติของกลุ่ม azide ที่สามารถทำปฏิกิริยาแบบคลิกเคมี (click chemistry) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้สามารถนำไปใช้ในการติดฉลากโปรตีนหรือโมเลกุลอื่นๆ เพื่อศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของพวกมัน นอกจากนี้ ยังมีการนำไปใช้ในการพัฒนายาและวัสดุชีวภาพ โดยเฉพาะในด้านการออกแบบโมเลกุลที่มีความจำเพาะสูงสำหรับการรักษาโรคและการวินิจฉัยทางการแพทย์