Boc-L-Orn-OH ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีน โดยเฉพาะในขั้นตอนการป้องกันกลุ่มฟังก์ชันอะมิโนในกระบวนการสังเคราะห์ทางเคมี เนื่องจากกลุ่ม Boc (tert-butoxycarbonyl) สามารถป้องกันกลุ่มอะมิโนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และถูกกำจัดออกได้ง่ายโดยใช้กรดอ่อน ๆ ทำให้เป็นที่นิยมในงานวิจัยทางชีวเคมีและเภสัชวิทยา นอกจากนี้ ยังใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพต่าง ๆ เช่น ยาและสารประกอบทางเภสัชกรรม ที่ต้องการโครงสร้างเฉพาะของเปปไทด์ในการออกฤทธิ์