Z-4-chloro-DL-phenylalanine ถูกนำมาใช้เป็นหลักในการวิจัยทางชีวเคมีเพื่อศึกษาการยับยั้งเอนไซม์ โดยเฉพาะในบริบทของการเผาผลาญ phenylalanine มักถูกใช้ในการตรวจสอบกิจกรรมของเอนไซม์ เช่น phenylalanine hydroxylase ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการแปลง phenylalanine เป็น tyrosine โดยทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งแบบแข่งขัน สารประกอบนี้ช่วยให้นักวิจัยเข้าใจจลนศาสตร์ของเอนไซม์และเส้นทางชีวเคมีที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญกรดอะมิโน นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติทางเมแทบอลิซึม เช่น phenylketonuria (PKU) ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกลยุทธ์การรักษาที่เป็นไปได้ การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงการพัฒนาการทดสอบและแบบจำลองทดลองเพื่อสำรวจผลกระทบของการทำงานผิดปกติของเอนไซม์ในระบบชีวภาพ