L-Isoleucine tert-butyl ester hydrochloride ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีน โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการวิจัยเภสัชกรรม กลุ่ม tert-butyl ที่เป็นสารป้องกันช่วยให้มีความเสถียรในระหว่างปฏิกิริยาเคมีที่ซับซ้อน ทำให้มีคุณค่าในการผลิตสารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพ สารเคมีนี้ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปที่ความผิดปกติทางเมแทบอลิซึมและภาวะที่เกี่ยวข้องกับกล้ามเนื้อ เนื่องจากบทบาทของมันในเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโน นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในงานศึกษาทางชีวเคมีเพื่อตรวจสอบกลไกของเอนไซม์และปฏิสัมพันธ์ของโปรตีน ความหลากหลายและประสิทธิภาพทำให้เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในทั้งสาขาการบำบัดและการวิจัย