N-Acetyl-D-Valine ถูกนำมาใช้ในหลายด้านของอุตสาหกรรมเภสัชกรรมและเคมีชีวภาพ โดยเฉพาะในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีน ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการพัฒนายาและสารชีวโมเลกุล นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษาปฏิกิริยาเอนไซม์และกระบวนการเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโนในร่างกาย เนื่องจากมีโครงสร้างเฉพาะที่ช่วยในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการทดลองทางคลินิก