(S)-2-Aminopent-4-ynoic acid hydrochloride ถูกนำมาใช้หลักๆ ในสาขาเคมียารักษาและการวิจัยทางเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพต่างๆ โดยเฉพาะสารที่เล็งเป้าไปยังความผิดปกติทางระบบประสาท สารนี้มักถูกใช้ในการพัฒนายับยั้งเอนไซม์ เช่น เอนไซม์ gamma-aminobutyric acid (GABA) transaminase ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการควบคุมระดับสารสื่อประสาทในสมอง โดยการปรับเปลี่ยนกิจกรรมของ GABA สามารถช่วยในการรักษาโรคเช่น โรคลมชัก ความวิตกกังวล และความผิดปกติอื่นๆ ในระบบประสาทส่วนกลาง นอกจากนี้ คุณสมบัติทางโครงสร้างของมันยังทำให้เป็นส่วนประกอบที่มีคุณค่าในการออกแบบยาที่มีฐานเป็นเปปไทด์และการสำรวจตัวแทนบำบัดใหม่ๆ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่การศึกษาทางชีวเคมีที่ช่วยในการทำความเข้าใจกลไกของเอนไซม์และปฏิกิริยาของโปรตีน เนื่องจากโครงสร้างที่มีทั้งกลุ่มอะมิโนและกลุ่มอัลไคน์ ซึ่งสามารถทำปฏิกิริยาได้หลากหลาย