L-Phenylalanyl-L-leucine ใช้หลัก ๆ ในสาขาชีวเคมีและการวิจัยทางการแพทย์ในฐานะไดเปปไทด์ที่มีการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการศึกษาการโต้ตอบของเปปไทด์และกระบวนการทางเอนไซม์ มันทำหน้าที่เป็นซับสเตรตสำหรับการตรวจสอบกิจกรรมของเอนไซม์โปรตีโอลิติก เช่น โปรติเอส ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการย่อยโปรตีน ไดเปปไทด์นี้ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนายาและตัวแทนบำบัดที่ขึ้นอยู่กับเปปไทด์เนื่องจากคุณสมบัติโครงสร้างของมัน นอกจากนี้ยังพบการใช้งานในวิทยาศาสตร์โภชนาการในฐานะส่วนประกอบในอาหารเสริมเฉพาะทางที่มุ่งสนับสนุนการฟื้นฟูกล้ามเนื้อและการสังเคราะห์โปรตีน บทบาทของมันในการวิจัยขยายไปถึงการสำรวจเส้นทางเมแทบอลิซึมและการทำความเข้าใจกลไกของการดูดซึมและการนำเปปไทด์ไปใช้ในระบบชีวภาพ