Fmoc-Lys-OAll.HCl ใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีน โดยเฉพาะในกระบวนการ solid-phase peptide synthesis (SPPS) ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้ในการสร้างเปปไทด์แบบทีละขั้นตอน กลุ่ม Fmoc (Fluorenylmethyloxycarbonyl) ทำหน้าที่เป็นกลุ่มป้องกันสำหรับหมู่อะมิโน ในขณะที่กลุ่ม Allyl (OAll) ปกป้องกลุ่มคาร์บอกซิล การใช้สารนี้ช่วยให้สามารถควบคุมการสังเคราะห์เปปไทด์ได้อย่างแม่นยำ และสามารถกำจัดกลุ่มป้องกันได้อย่างเลือกหลังเสร็จสิ้นกระบวนการ นอกจากนี้ ยังใช้ในการวิจัยทางชีวเคมีและเภสัชวิทยาเพื่อพัฒนายาและสารชีวโมเลกุลใหม่ๆ