Fmoc-4-methoxy-L-homophenylalanine มีการใช้งานหลักในด้านเคมีเปปไทด์และชีวเคมี โดยใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์เปปไทด์แบบของแข็ง (solid-phase peptide synthesis) เนื่องจากกลุ่ม Fmoc (Fluorenylmethyloxycarbonyl) ช่วยในการป้องกันกลุ่มฟังก์ชันของกรดอะมิโนระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ ทำให้สามารถควบคุมการสร้างเปปไทด์ได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษาปฏิสัมพันธ์ของโปรตีนและพัฒนายา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบโมเลกุลที่มีความจำเพาะต่อเป้าหมายทางชีวภาพ