L()-กรดกลูตามิกถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหารในฐานะสารเพิ่มรสชาติ โดยเฉพาะในรูปแบบของโมโนโซเดียมกลูตาเมต (MSG) ซึ่งช่วยเสริมรสอูมามิในอาหาร ทำให้อาหารมีรสชาติกลมกล่อมมากขึ้น นอกจากนี้ยังใช้ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเพื่อช่วยในการทำงานของระบบประสาทและสมอง เนื่องจากเป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารสื่อประสาท ในทางการแพทย์ ใช้เป็นส่วนประกอบในสารละลายให้อาหารทางเส้นเลือดสำหรับผู้ป่วยที่ไม่สามารถรับประทานอาหารได้ปกติ และยังมีบทบาทในกระบวนการผลิตยาและเวชภัณฑ์อีกด้วย