Photo-lysine ถูกใช้เป็นหลักในการวิจัยทางชีวเคมีเพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์และพลวัตของโปรตีน โดยทำหน้าที่เป็นกรดอะมิโนที่สามารถกระตุ้นด้วยแสง ซึ่งสามารถนำเข้าไปในโปรตีนเพื่อให้ผู้วิจัยสามารถกระตุ้นปฏิกิริยาเฉพาะหรือเหตุการณ์การเชื่อมขวางเมื่อสัมผัสกับแสง คุณสมบัตินี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการทำแผนที่ปฏิสัมพันธ์โปรตีน-โปรตีน การทำความเข้าใจการพับตัวของโปรตีน และการตรวจสอบกระบวนการเซลล์แบบเรียลไทม์ นอกจากนี้ Photo-lysine ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาเทคนิคการถ่ายภาพขั้นสูง ซึ่งช่วยให้สามารถควบคุมระบบชีวภาพได้อย่างแม่นยำสำหรับวัตถุประสงค์ทางทดลอง การประยุกต์ใช้ของมันยังขยายไปสู่สาขาฟอโตฟาร์มาโคโลจี ซึ่งสารที่ไวต่อแสงถูกใช้เพื่อควบคุมกิจกรรมทางชีวภาพด้วยความละเอียดเชิงพื้นที่และเวลาสูง