Fmoc-D-Allo-Ile-OH ใช้เป็นหน่วยสร้างหลักในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในกระบวนการ solid-phase peptide synthesis (SPPS) ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้ในการสร้างเปปไทด์ในห้องปฏิบัติการ ตัวนี้ทำหน้าที่เป็นหน่วยสร้าง (building block) สำหรับนำ D-allo-isoleucine เข้าสู่โซ่เปปไทด์ ทำให้สามารถสร้างเปปไทด์ที่มี stereochemistry เฉพาะเจาะจง สารนี้มีคุณค่าในงานวิจัยและพัฒนายา ที่ต้องการควบคุมโครงสร้างเปปไทด์อย่างแม่นยำ กลุ่มป้องกัน Fmoc (9-fluorenylmethoxycarbonyl) ที่สามารถกำจัดออกได้เลือกเพศในขั้นตอนการสังเคราะห์ ทำให้การประกอบเปปไทด์มีประสิทธิภาพและควบคุมได้ นอกจากนี้ยังใช้บ่อยในการศึกษาการโต้ตอบระหว่างเปปไทด์-โปรตีน, ยับยั้งเอนไซม์, และพัฒนาเปปไทด์บำบัด รวมถึงงานวิจัยทางเคมีและชีวเคมีเพื่อศึกษาสมบัติและปฏิกิริยาของเปปไทด์และโปรตีน