O-Acetylserine มีการใช้งานหลักในด้านชีวเคมีและชีววิทยาโมเลกุล โดยเฉพาะในการศึกษากระบวนการสังเคราะห์ซีสเทอีน (cysteine biosynthesis) ในสิ่งมีชีวิต มันเป็นสารตั้งต้นสำคัญในเส้นทางการสังเคราะห์ซีสเทอีน ซึ่งเป็นกรดอะมิโนที่มีบทบาทสำคัญในกระบวนการเมตาบอลิซึมและระบบต้านอนุมูลอิสระ นอกจากนี้ O-Acetylserine ยังถูกใช้ในการวิจัยเพื่อทำความเข้าใจกลไกการทำงานของเอนไซม์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์กรดอะมิโน และในการศึกษาการปรับตัวของเซลล์ต่อสภาวะเครียดทางสิ่งแวดล้อม เช่น การขาดสารอาหารหรือการสัมผัสกับสารพิษ ในอุตสาหกรรม อาจมีการนำไปใช้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์เสริมอาหารหรือสารชีวภาพเพื่อปรับปรุงสุขภาพและความทนทานของพืชและสัตว์