เอ็น-บ็อก-แอล-โฮโมซีรีน ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์และสารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพอื่นๆ โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการเตรียมกรดอะมิโนที่ถูกดัดแปลง ซึ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนายาเพปไทด์ กลุ่มปกป้องบ็อก (tert-butoxycarbonyl) ช่วยให้เกิดปฏิกิริยาที่เลือกสรรได้ในระหว่างการสังเคราะห์เปปไทด์ เพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการ สารประกอบนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในเคมีเภสัชกรรมสำหรับการสร้างอนุพันธ์ของเปปไทด์ธรรมชาติ ซึ่งสามารถใช้ในการศึกษากลไกทางชีวภาพหรือพัฒนายาเพื่อการบำบัด นอกจากนี้ยังมีบทบาทในการผลิตตัวยับยั้งเอนไซม์และโมเลกุลที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพอื่นๆ ทำให้เป็นเครื่องมือที่หลากหลายในการวิจัยและพัฒนายา