N-Phenylglycine ethyl ester ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารกลางสำคัญสำหรับการผลิตสารประกอบเภสัชกรรมต่างๆ มีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเทโรไซคลิก ซึ่งมักใช้ในการพัฒนายาที่กำหนดเป้าหมายโรคทางระบบประสาทและโรคหัวใจและหลอดเลือด นอกจากนี้ ยังใช้ในการเตรียมสีย้อมและเม็ดสี ซึ่งช่วยในการย้อมสีของสิ่งทอและวัสดุอื่นๆ คุณสมบัติเอสเตอร์ของมันทำให้เป็นสารเคมีที่หลากหลายในการสังเคราะห์เปปไทด์ ซึ่งช่วยในการก่อตัวของพันธะเปปไทด์ นอกจากนี้ ยังใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยสำหรับศึกษากลไกปฏิกิริยาและพัฒนาสารเคมีใหม่ที่มีศักยภาพในการบำบัด