O-Methyl-D-threonine เป็นสารเคมีที่ใช้ในงานวิจัยด้านชีวเคมีและเภสัชวิทยา โดยเฉพาะในการศึกษากลไกการทำงานของเอนไซม์และกระบวนการเมแทบอลิซึมของเซลล์ นอกจากนี้ยังถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีนที่มีบทบาทสำคัญในการพัฒนายาและสารชีวโมเลกุลต่างๆ ด้วยคุณสมบัติเฉพาะตัวของมัน ทำให้สามารถใช้เป็นสารตั้งต้นหรือตัวกลางในกระบวนการสังเคราะห์สารเคมีที่มีความซับซ้อนได้อีกด้วย