L-Prolinamide hydrochloride ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะบล็อกก่อสร้างแบบ chiral สำหรับการเตรียมเภสัชภัณฑ์และสารประกอบชีวภาพต่างๆ มันทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำคัญในการสังเคราะห์ยาที่มีฐานเป็นเปปไทด์ โดยช่วยในการนำอนุพันธ์ของ proline เข้าสู่โซ่เปปไทด์เพื่อเพิ่มความเสถียรและกิจกรรมทางชีวภาพ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการเร่งปฏิกิริยาแบบความไม่สมมาตร โดยเฉพาะในการพัฒนาเร่งปฏิกิริยาแบบ chiral สำหรับปฏิกิริยาแบบ enantioselective ซึ่งมีความสำคัญในการผลิตสารประกอบที่บริสุทธิ์ทางเลนส์ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่สาขาเคมีทางการแพทย์ ที่ซึ่งมันถูกใช้ในการออกแบบตัวยับยั้งเอนไซม์และลิแกนด์ตัวรับ สนับสนุนการค้นพบและพัฒนายา