3-Fluoro-L-tyrosine hydrochloride ถูกใช้หลักในการวิจัยทางชีวเคมีในฐานะกรดอะมิโนที่ติดฉลาก โดยทำหน้าที่เป็นเครื่องมือในการศึกษาการสังเคราะห์โปรตีน กลไกการทำงานของเอนไซม์ และเส้นทางเมแทบอลิซึม อะตอมฟลูออรีนในโครงสร้างของมันช่วยให้สามารถติดตามและถ่ายภาพโดยใช้เทคนิคเช่น สเปกโทรสโกปีนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (NMR) และโพซิตรอนเอมิชชันโทโมกราฟี (PET) สารประกอบนี้ยังถูกนำมาใช้ในการตรวจสอบบทบาทของไทโรซีนในกระบวนการของเซลล์ รวมถึงการส่งสัญญาณทรานสดักชันและการผลิตสารสื่อประสาท นอกจากนี้ยังช่วยในการพัฒนายาใหม่ที่มุ่งเป้าไปยังเส้นทางที่เกี่ยวข้องกับไทโรซีนในโรคต่าง ๆ เช่น มะเร็งและโรคทางระบบประสาท การประยุกต์ใช้ของมันยังขยายไปถึงการทำความเข้าใจการพับตัวของโปรตีนและความเสถียร ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับโรคที่เกิดจากการพับตัวผิดปกติ เช่น อัลไซเมอร์และพาร์กินสัน