D-Arginine Methyl Ester Dihydrochloride ใช้ในการวิจัยทางชีวเคมีเพื่อศึกษากิจกรรมของเอนไซม์ โดยเฉพาะเอนไซม์เฉพาะสำหรับอาร์จินีน ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นหรือตัวยับยั้งในงานทดสอบเอนไซม์เพื่อเข้าใจเส้นทางเมแทบอลิซึม นำไปใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์เป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับสร้างเปปไทด์ที่ดัดแปลงซึ่งมีคุณสมบัติบำบัดที่เป็นไปได้ ยังใช้ในการศึกษาการเพาะเลี้ยงเซลล์เพื่อตรวจสอบกลไกการดูดซึมของเซลล์และระบบขนส่งกรดอะมิโน บทบาทในการปรับการผลิตไนตริกออกไซด์ทำให้เกี่ยวข้องกับการวิจัยด้านหัวใจและหลอดเลือดและระบบประสาท