Fmoc-Phe-Pro-OH ถูกใช้อย่างกว้างขวางในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในกระบวนการ Solid-phase peptide synthesis (SPPS) ซึ่งเป็นเทคนิคหลักในการสร้างเปปไทด์ในห้องปฏิบัติการ โดย Fmoc (Fluorenylmethyloxycarbonyl) ทำหน้าที่เป็นกลุ่มป้องกันสำหรับหมู่อะมิโน ในขณะที่ Phe-Pro คือไดเปปไทด์ที่เป็นส่วนหนึ่งของลำดับเปปไทด์ที่ต้องการสังเคราะห์ สารนี้ช่วยให้การสังเคราะห์เปปไทด์มีความแม่นยำและมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากกลุ่ม Fmoc สามารถถูกกำจัดออกได้ง่ายโดยใช้เบส เช่น ไพเปอร์ริดีน โดยไม่ทำลายโครงสร้างเปปไทด์ที่กำลังสังเคราะห์ นอกจากนี้ Fmoc-Phe-Pro-OH ยังถูกใช้ในการศึกษากลไกการเกิดปฏิกิริยาและการออกแบบยาเปปไทด์ที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพเฉพาะเจาะจง เช่น ยาต้านมะเร็งหรือยาต้านจุลชีพ ในทางเภสัชวิทยา สารนี้มีความสำคัญในการพัฒนายาเปปไทด์ที่สามารถเลียนแบบหรือยับยั้งการทำงานของโปรตีนในร่างกาย ซึ่งเป็นประโยชน์ในการรักษาโรคต่างๆ เช่น โรคมะเร็ง โรคติดเชื้อ และโรคทางระบบประสาท