DL-Alanyl-DL-phenylalanine มีการประยุกต์ใช้หลักในสาขาการสังเคราะห์เปปไทด์และการวิจัย มักถูกใช้เป็นหน่วยย่อยในการสร้างเปปไทด์และโปรตีนที่ซับซ้อนมากขึ้น เพื่อช่วยในการศึกษาคุณสมบัติโครงสร้างและหน้าที่ของเปปไทด์ สารประกอบนี้ยังถูกใช้ในการวิจัยทางชีวเคมีเพื่อตรวจสอบปฏิกิริยาระหว่างเอนไซม์และซับสเตรต รวมถึงการเผาผลาญเปปไทด์ นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการพัฒนาเปปไทด์ชีวภาพ ซึ่งอาจมีศักยภาพในการรักษา การเลียนแบบเปปไทด์ตามธรรมชาติทำให้มีคุณค่าในการค้นพบยาและการออกแบบยาที่มีฐานเป็นเปปไทด์