N-Formyl-D-phenylalanine ใช้หลักในการสังเคราะห์เปปไทด์และงานวิจัยทางชีวเคมี โดยทำหน้าที่เป็นรูปแบบที่ได้รับการป้องกันของ phenylalanine ซึ่งกลุ่มฟอร์มิลทำหน้าที่เป็นสารป้องกันสำหรับกลุ่มอะมิโนระหว่างการประกอบโซ่เปปไทด์ การป้องกันนี้มีความสำคัญเพื่อป้องกันปฏิกิริยาไม่พึงประสงค์และให้แน่ใจถึงลำดับที่ถูกต้องของกรดอะมิโนในผลิตภัณฑ์เปปไทด์สุดท้าย นอกจากนี้ ยังใช้ในการศึกษาความจำเพาะของเอนไซม์และปฏิกิริยาระหว่างสารตั้งต้น โดยเฉพาะในบริบทของตัวรับเปปไทด์ฟอร์มิล ซึ่งมีบทบาทในกระบวนการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงการพัฒนายาและสารบำบัดที่ขึ้นอยู่กับเปปไทด์ ซึ่งการควบคุมการรวมกรดอะมิโนอย่างแม่นยำเป็นสิ่งจำเป็น