2-Hydroxy-3-methylbutyric acid ใช้หลักเป็นอาหารเสริมในผลิตภัณฑ์โภชนาการสำหรับกีฬาและการฟื้นฟูกล้ามเนื้อ สารนี้เป็นเมตาโบไลต์ของกรดอะมิโนโซ่กิ่งเลูซีน และมีบทบาทในการสังเคราะห์โปรตีนกล้ามเนื้อ มักรวมอยู่ในสูตรเพื่อเสริมการเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อ ลดการสลายกล้ามเนื้อ และปรับปรุงประสิทธิภาพการออกกำลังกาย นอกจากนี้ ยังใช้ในโภชนาการทางการแพทย์สำหรับผู้ป่วยที่ต้องการรักษาหรือฟื้นฟูกล้ามเนื้อ เช่น ผู้ที่กำลังฟื้นตัวจากการผ่าตัดหรือมีภาวะกล้ามเนื้อฝ่อ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปถึงอาหารสัตว์ เพื่อสนับสนุนการพัฒนากล้ามเนื้อในปศุสัตว์