N-Acetyl-4-fluoro-DL-phenylalanine ถูกนำมาใช้หลักๆ ในงานวิจัยทางชีวเคมีและการพัฒนายาเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์โมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตยาที่มีฐานเป็นเปปไทด์ โครงสร้างฟลูออรีนของมันมีคุณค่าต่อการศึกษาการโต้ตอบของเอนไซม์และเส้นทางเมแทบอลิซึม เนื่องจากอะตอมฟลูออรีนสามารถทำหน้าที่เป็นตัวตรวจสอบในงานศึกษาด้วยคลื่นแม่เหล็กนิวเคลียร์ (NMR) นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาการบำบัดแบบกำหนดเป้าหมาย โดยเฉพาะในงานวิจัยมะเร็ง ซึ่งช่วยในการออกแบบตัวยับยั้งที่สามารถปรับเปลี่ยนกระบวนการชีวภาพเฉพาะเจาะจง การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่สาขายาเภสัชวิทยากัมมันตภาพรังสี โดยสามารถติดฉลากด้วยไอโซโทปรังสีสำหรับการถ่ายภาพและวัตถุประสงค์วินิจฉัย