S-(5'-อะดีโนซิล)-L-เมไทโอนีน คลอไรด์ (SAM) ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการวิจัยทางชีวเคมีในฐานะผู้บริจาคกลุ่มเมทิลในปฏิกิริยาเอนไซม์ต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการศึกษากระบวนการเมทิลเลชันใน DNA, RNA และโปรตีน ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการทำความเข้าใจการควบคุม epigenetic และการแสดงออกของยีน ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม SAM ถูกนำมาใช้ในการพัฒนายาเพื่อรักษาโรคตับ โรคซึมเศร้า และโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ เนื่องจากมีบทบาทในเมแทบอลิซึมของเซลล์และการปรับการอักเสบ นอกจากนี้ยังถูกใช้ในการผลิตอาหารเสริมเพื่อสนับสนุนการทำงานของตับ สุขภาพข้อต่อ และสุขภาพจิต การประยุกต์ใช้ยังขยายไปยังอุตสาหกรรมอาหาร โดยใช้ในการเสริมสร้างผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพ SAM ยังมีศักยภาพในการรักษาโรคทางระบบประสาท เช่น โรคซึมเศร้า และโรคอัลไซเมอร์ รวมถึงช่วยปรับปรุงอารมณ์และลดอาการปวดเรื้อรังตามการศึกษาบางชิ้น