สารเคมีนี้ใช้หลักในการสังเคราะห์เปปไทด์และงานวิจัยทางเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นหน่วยก่อสร้างพื้นฐานสำหรับการสร้างโครงสร้างเปปไทด์ที่ซับซ้อน โดยเฉพาะในการพัฒนาเปปไทด์ชีวภาพและเพปโตไหมเมติกส์ โครงสร้างฟีนิลอะลานีนที่ถูกดัดแปลงช่วยเพิ่มความเสถียรและความจำเพาะในการโต้ตอบของเปปไทด์ ทำให้มีคุณค่าสำคัญในการค้นพบยาและการประยุกต์ใช้ทางบำบัด นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการศึกษาการโต้ตอบระหว่างเอนไซม์กับซับสเตรตและการออกแบบตัวยับยั้งสำหรับเป้าหมายทางชีวภาพต่างๆ คุณสมบัติเฉพาะตัวยังทำให้เหมาะสำหรับใช้ในงานทดสอบทางชีวเคมีและเป็นสารอ้างอิงในเคมีวิเคราะห์