Z-D-SER-OME ใช้ในการวิจัยทางเคมีและชีวเคมี โดยเฉพาะในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์และสารประกอบทางชีวภาพอื่น ๆ มักถูกนำมาใช้เป็นสารตั้งต้นหรือตัวกลางในการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น นอกจากนี้ ยังมีบทบาทในการศึกษาปฏิกิริยาเคมีและกลไกการทำงานของเอนไซม์ ซึ่งช่วยในการพัฒนายาและสารชีวโมเลกุลใหม่ ๆ ในวงการเภสัชกรรมและวิทยาศาสตร์ชีวภาพ