Fmoc-Dimethylhydrazine ใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในกระบวนการ solid-phase peptide synthesis (SPPS) ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้ในการสร้างสายเปปไทด์อย่างมีประสิทธิภาพ โดย Fmoc-Dimethylhydrazine ทำหน้าที่เป็นกลุ่มป้องกัน (protecting group) สำหรับหมู่อะมิโน เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดปฏิกิริยาที่ไม่ต้องการในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถควบคุมลำดับและโครงสร้างของเปปไทด์ได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นประโยชน์ในการวิจัยทางชีวเคมีและเภสัชวิทยา เพื่อพัฒนายาและสารชีวโมเลกุลใหม่ๆ