DL-4-HYDROXYPHENYLALANINE-3,3-D2 เป็นสารประกอบที่ติดฉลากใช้ในการวิจัยทางชีวเคมีเพื่อศึกษากลไกการเผาผลาญและการทำงานของเอนไซม์ โดยเฉพาะในกระบวนการเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโน มันทำหน้าที่เป็นอนุภาคอะนาล็อกของ tyrosine ที่ถูก deuterated ช่วยในการติดตามและวิเคราะห์กระบวนการทางชีวภาพผ่านเทคนิคเช่น NMR spectroscopy และ mass spectrometry การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงการศึกษาการสังเคราะห์และการย่อยสลายสารสื่อประสาท โดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับ dopamine และ catecholamines อื่นๆ ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความผิดปกติทางระบบประสาทและการพัฒนายา