4-Methylphenyl-L-alanine ใช้ในการวิจัยทางชีวเคมีและเภสัชวิทยาเพื่อศึกษากลไกการทำงานของเอนไซม์และโปรตีน โดยเฉพาะในกระบวนการเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโน นอกจากนี้ ยังมีการนำไปใช้ในการพัฒนายาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่เกี่ยวข้องกับระบบประสาทและโรคทางพันธุกรรม เนื่องจากโครงสร้างเฉพาะของมันสามารถเลียนแบบกรดอะมิโนธรรมชาติได้ดี ทำให้เป็นเครื่องมือสำคัญในการทดลองทางวิทยาศาสตร์และการออกแบบยา