Fmoc-D-Lys-OH ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในกระบวนการ solid-phase peptide synthesis (SPPS) ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้ในการสร้างสายเปปไทด์อย่างมีประสิทธิภาพ กลุ่ม Fmoc (Fluorenylmethyloxycarbonyl) ทำหน้าที่เป็นกลุ่มป้องกันสำหรับหมู่อะมิโน ช่วยให้สามารถควบคุมการเชื่อมต่อของกรดอะมิโนได้อย่างแม่นยำ ในขั้นตอนสุดท้าย กลุ่ม Fmoc จะถูกกำจัดออกเพื่อให้ได้เปปไทด์ที่ต้องการ นอกจากนี้ ยังใช้ในงานวิจัยทางชีวเคมีและเภสัชวิทยาเพื่อพัฒนายาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพใหม่ ๆ เนื่องจากสามารถปรับเปลี่ยนโครงสร้างได้ง่ายและมีความเข้ากันได้ดีกับกระบวนการสังเคราะห์อื่น ๆ