Octanoyl-L-carnitine chloride ใช้หลักในการวิจัยและการประยุกต์ทางชีวการแพทย์ เนื่องจากบทบาทในเมตาบอลิซึมของลิพิดและการผลิตพลังงาน เป็นสารสำคัญในการศึกษาฟังก์ชันไมโตคอนเดรีย โดยช่วยขนส่งกรดไขมันเข้าไมโตคอนเดรียเพื่อเบต้า-ออกซิเดชัน ทำให้มีคุณค่าในการทำความเข้าใจความผิดปกติทางเมตาบอลิซึม เช่น ข้อบกพร่องการออกซิเดชันกรดไขมัน นอกจากนี้ ใช้ในการพัฒนากลยุทธ์บำบัดสำหรับโรค เช่น โรคอ้วน เบาหวาน และโรคหัวใจหลอดเลือด ในแอสเซย์ชีวเคมี ทำหน้าที่เป็นซับสเตรตหรืออินเตอร์มีเดียตเพื่อตรวจสอบกิจกรรมเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับคาร์นิทีนอะซิลทรานสเฟอเรส การประยุกต์ยังขยายสู่โภชนาการวิทยา เพื่อสำรวจศักยภาพในการเสริมเมตาบอลิซึมพลังงานและสมรรถนะทางกาย ใช้ในการวิจัยทางชีวเคมีและเภสัชวิทยาเพื่อเข้าใจกลไกคาร์นิทีนและบทบาทในเมตาบอลิซึมกรดไขมัน โดยเฉพาะการขนส่งผ่านเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย และเป็นสารมาตรฐานในวิเคราะห์ห้องปฏิบัติการเพื่อวัดระดับคาร์นิทีนอะซิลในตัวอย่างชีวภาพ เช่น เลือดหรือปัสสาวะ เพื่อประเมินภาวะขาดหรือเกินที่เกี่ยวข้องกับโรคเมตาบอลิซึม