4-Chloro-2-nitro-DL-phenylalanine ถูกนำมาใช้ในการวิจัยทางชีวเคมีและเภสัชวิทยาเพื่อศึกษากลไกการทำงานของเอนไซม์และกระบวนการเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตรวจสอบการยับยั้งเอนไซม์และการปรับเปลี่ยนโครงสร้างโปรตีน นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในการพัฒนายาและสารประกอบทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับการรักษาโรคทางระบบประสาทและมะเร็ง เนื่องจากโครงสร้างทางเคมีที่มีส่วนประกอบของคลอรีนและไนโตรกรุ๊ป ซึ่งอาจมีผลต่อการออกฤทธิ์ทางชีวภาพและความสามารถในการจับกับเป้าหมายในร่างกาย