4-Azido-L-phenylalanine hydrochloride ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในเคมีชีวภาพแบบออร์โธกอนัล (bioorthogonal chemistry) และการวิศวกรรมโปรตีน (protein engineering) มันทำหน้าที่เป็นกรดอะมิโนที่ไม่เป็นธรรมชาติซึ่งสามารถนำเข้าไปในโปรตีนผ่านเทคนิคการขยายรหัสพันธุกรรม (genetic code expansion techniques) เมื่อนำเข้าแล้ว กลุ่ม azido จะช่วยให้สามารถติดฉลากหรือปรับเปลี่ยนโปรตีนได้อย่างเลือกสรรโดยใช้เคมีคลิก (click chemistry) โดยเฉพาะปฏิกิริยา azide-alkyne cycloaddition ทำให้เป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าต่อการศึกษาฟังก์ชัน การ定位 และปฏิสัมพันธ์ของโปรตีนในเซลล์ที่มีชีวิต นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนา bioconjugates สำหรับการส่งยาแบบกำหนดเป้าหมายและการถ่ายภาพ ตลอดจนในการสังเคราะห์วัสดุชีวภาพที่มีคุณสมบัติเฉพาะ ความสามารถในการนำฟังก์ชันเฉพาะเข้าไปในโปรตีนโดยไม่รบกวนโครงสร้างพื้นฐานของโปรตีนทำให้เป็น reagent สำคัญในชีววิทยาเคมี (chemical biology) และการวิจัยทางการแพทย์ชีวภาพ (biomedical research)