N-Chloroacetyl-DL-alanine ใช้หลักในการสังเคราะห์เปปไทด์และอนุพันธ์ของกรดอะมิโน โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตกรดอะมิโนที่ถูกดัดแปลง ซึ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนายาเภสัชภัณฑ์ กลุ่ม chloroacetyl ของมันช่วยให้เกิดปฏิกิริยาแบบเลือกสรร ทำให้มีคุณค่าในการสร้างพันธะเปปไทด์และปกป้องกลุ่มอะมิโนระหว่างการสังเคราะห์อินทรีย์ที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการวิจัยเพื่อศึกษากลไกของเอนไซม์และปฏิกิริยาของโปรตีน ซึ่งมีส่วนช่วยในการพัฒนาวิทยาศาสตร์ชีวเคมีและเคมียารักษาโรค บทบาทในการปรับแต่งโครงสร้างกรดอะมิโนยังสนับสนุนการพัฒนาระบบการส่งยาแบบกำหนดเป้าหมายและโมเลกุลชีวภาพที่มีฤทธิ์