N-Acetyl-S-benzyl-D-cysteine ใช้หลักๆ ในงานวิจัยทางชีวเคมีและการพัฒนายาในฐานะสารป้องกันหมู่ thiol ในเปปไทด์และโปรตีน ช่วยป้องกันปฏิกิริยาที่ไม่ต้องการระหว่างการสังเคราะห์ เพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์และการทำงานของผลิตภัณฑ์สุดท้าย นอกจากนี้ ยังเป็นสารตั้งต้นในการผลิตอนุพันธ์ cysteine เฉพาะ ซึ่งมีคุณค่าในการศึกษากลไกการทำงานของเอนไซม์และปฏิกิริยาระหว่างโปรตีน การประยุกต์ใช้ยังพบในการพัฒนายาที่เล็งเป้าไปที่ความเครียดออกซิเดชันและการอักเสบ เนื่องจากความสามารถในการปรับสถานะ redox ของเซลล์ โดยโครงสร้างทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ช่วยในการทดลองเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ รวมถึงการสังเคราะห์สารประกอบอื่นๆ สำหรับยาและสารต้านอนุมูลอิสระ