D-Cysteine Methyl Ester Hydrochloride ถูกใช้ในงานวิจัยทางชีวเคมีเป็นสารเคมีทดลองสำหรับศึกษากิจกรรมของเอนไซม์และโครงสร้างโปรตีน ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์เปปไทด์และกรดอะมิโนที่ถูกดัดแปลง ใช้ในการพัฒนายาเพื่อการออกแบบยาและการศึกษาการเผาผลาญ นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตสารประกอบคีรอล (chiral) สำหรับการสังเคราะห์แบบอะซิมเมตริก (asymmetric synthesis) ทำหน้าที่เป็นสาร стабилизаторในสูตรบางชนิดเพื่อเพิ่มอายุการเก็บรักษา มีบทบาทในการศึกษาความเครียดออกซิเดชัน (oxidative stress) และกลไกการป้องกันเซลล์