Z-FA-FMK เป็นสารยับยั้งแบบไม่สามารถย้อนกลับได้ของโปรติเอสซิสไตน์ (cysteine proteases) โดยเฉพาะ cathepsins และ caspases ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยทางชีวเคมีและเซลล์เพื่อศึกษาการตายของเซลล์แบบโปรแกรม (apoptosis) และการทำงานของไลโซโซม โดยการจับติดแบบโคเวเลนต์กับตำแหน่งออกฤทธิ์ของเอนไซม์เหล่านี้ ทำให้ยับยั้งกิจกรรมของเอนไซม์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้นักวิจัยสามารถตรวจสอบบทบาทของโปรติเอสเฉพาะในเส้นทางการส่งสัญญาณ

นอกจากนี้ ยังใช้ในงานทดลองควบคุมเพื่อยืนยันความจำเพาะของสารยับยั้งโปรติเอสอื่นๆ เนื่องจาก Z-FA-FMK มีความสามารถในการผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ดี จึงเหมาะสำหรับทั้งการทดลองในหลอดทดลอง (in vitro) และการทดลองในเซลล์ (cell-based assays)

สารนี้มีความสำคัญต่อการศึกษาเส้นทางการส่งสัญญาณภายในเซลล์ และช่วยให้เข้าใจกลไกการควบคุมการตายของเซลล์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับโรคต่าง ๆ เช่น มะเร็ง โรคทางระบบประสาทเสื่อม และโรคภูมิคุ้มกันผิดปกติ ในบางกรณี ใช้เป็นสารควบคุมลบ (negative control) ร่วมกับสารยับยั้ง caspases เฉพาะ เช่น Z-VAD-FMK เพื่อเปรียบเทียบความจำเพาะ