Nα-acetyl-D-arginine dihydrate ใช้หลักในการวิจัยทางชีวเคมีในฐานะกรดอะมิโนที่ถูกดัดแปลงเพื่อศึกษากิเนติกส์ของเอนไซม์และปฏิกิริยาของโปรตีน สารนี้ทำหน้าที่เป็นซับสเตรตหรือตัวยับยั้งในงานทดสอบเอนไซม์ โดยเฉพาะเอนไซม์ที่เจาะจงกับอาร์จินีน ช่วยในการอธิบายกลไกและหน้าที่ของเอนไซม์เหล่านั้น นอกจากนี้ สารประกอบนี้ยังถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยทำหน้าที่เป็นหน่วยย่อยเพื่อสร้างเปปไทด์ที่ถูกดัดแปลงซึ่งมีเสถียรภาพเพิ่มขึ้นหรือกิจกรรมทางชีวภาพเฉพาะเจาะจง นอกจากนั้น ยังมีการประยุกต์ใช้ในงานศึกษาการเพาะเลี้ยงเซลล์เพื่อตรวจสอบการดูดซึมของเซลล์และการเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโนที่ถูกอะซิติเลต สนับสนุนความก้าวหน้าทางวิจัยด้านเมแทบอลิซึมและโภชนาการ บทบาทของมันในการปรับเปลี่ยนเส้นทางไนตริกออกไซด์ยังเป็นที่สนใจในงานศึกษาที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของระบบหัวใจและหลอดเลือดและระบบภูมิคุ้มกัน