L-Aspartic acid dimethyl ester hydrochloride ใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับการเตรียมเปปไทด์และสารประกอบชีวภาพอื่นๆ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตยา โดยเฉพาะในการสังเคราะห์ยาที่มุ่งเป้าไปที่โรคทางระบบประสาทและโรคเมแทบอลิซึม นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาแคทาลิสต์และลิแกนด์แบบ chiral สำหรับการสังเคราะห์แบบอะซิมเมตริก ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความเลือกเฉพาะของปฏิกิริยาเคมี การประยุกต์ใช้ยังขยายไปยังห้องปฏิบัติการวิจัยที่ใช้ในการศึกษากลไกของเอนไซม์และปฏิกิริยาโปรตีน เนื่องจากมีความคล้ายคลึงทางโครงสร้างกับกรดอะมิโนตามธรรมชาติ ในสาขาเทคโนโลยีชีวภาพ ยังถูกใช้ในการปรับเปลี่ยนโปรตีนและเปปไทด์เพื่อปรับปรุงความเสถียรและการทำงาน