DL-AP5 เป็นสารยับยั้งตัวรับ NMDA (N-methyl-D-aspartate receptor) ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิจัยทางระบบประสาท โดยเฉพาะในการศึกษาบทบาทของตัวรับ NMDA ในการถ่ายสัญญาณประสาท การเรียนรู้ และความจำ สารนี้ช่วยป้องกันการกระตุ้นของตัวรับ NMDA โดยการแข่งขันกับกลูตาเมต ทำให้สามารถศึกษาผลกระทบของการยับยั้งตัวรับชนิดนี้ได้อย่างเฉพาะเจาะจง

ในงานทดลองทางชีววิทยา DL-AP5 ถูกใช้เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงของซินแนปส์ เช่น การเสริมแรงแบบยาว (long-term potentiation: LTP) และการซึมตัวแบบยาว (long-term depression: LTD) ซึ่งเป็นกลไกพื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้และความจำในสมอง ส่งผลให้เข้าใจบทบาทของตัวรับ NMDA ในการทำงานของระบบประสาทส่วนกลางมากขึ้น

นอกจากนี้ DL-AP5 ยังใช้ในการวิจัยเกี่ยวกับโรคทางระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์ โรคพาร์กินสัน และภาวะสมองเสื่อมจากภาวะขาดออกซิเจน เนื่องจากการทำงานผิดปกติของตัวรับ NMDA เกี่ยวข้องกับการเสื่อมของเซลล์ประสาท การใช้ DL-AP5 ช่วยให้นักวิจัยสามารถจำลองหรือยับยั้งกระบวนการที่ทำให้เกิดความเสียหายของเซลล์ประสาท และทดสอบแนวทางการรักษาที่อาจช่วยป้องกันหรือชะลอการเสื่อมของระบบประสาทได้