N-Acetylcysteine amide ใช้ในการบำบัดและป้องกันโรคที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายจากอนุมูลอิสระและความเครียดออกซิเดชันในเซลล์ เนื่องจากมีความสามารถในการผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ดี จึงถูกนำมาใช้ในการรักษาโรคทางระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์และโรคพาร์กินสัน นอกจากนี้ยังมีบทบาทในการปกป้องเซลล์ตับจากสารพิษและช่วยลดการอักเสบในร่างกาย บางการศึกษายังชี้ให้เห็นถึงศักยภาพในการรักษาโรคทางตา เช่น จอประสาทตาเสื่อม และยังอาจช่วยเสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกันอีกด้วย