L-Homocysteine ใช้หลักในการวิจัยทางการแพทย์และชีวเคมีเพื่อศึกษากลไกทางเมแทบอลิซึม โดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพหัวใจและหลอดเลือดและโฮโมซิสตินูเรีย สารนี้ทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้สำคัญสำหรับประเมินความเสี่ยงของโรคหัวใจและหลอดเลือด เนื่องจากระดับที่สูงมักเชื่อมโยงกับภาวะหลอดเลือดแข็งตัวและโรคหัวใจอื่นๆ ในด้านการวินิจฉัยทางคลินิก ช่วยในการประเมินภาวะขาดวิตามินบี12 และกรดโฟลิก ซึ่งอาจนำไปสู่ระดับโฮโมซิสทีนที่เพิ่มขึ้น นอกจากนี้ ยังใช้ในการพัฒนากลยุทธ์การรักษาสำหรับจัดการโฮโมซิสตินูเรีย ซึ่งเป็นความผิดปกติทางพันธุกรรมที่ส่งผลต่อการเมแทบอลิซึมของเมไธโอนีน นักวิจัยยังใช้ L-Homocysteine เพื่อศึกษาบทบาทของสารนี้ในความเครียดออกซิเดชันและผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อโรคเสื่อมถอยของระบบประสาท เช่น อัลไซเมอร์ การวัดระดับของสารนี้ยังช่วยในการติดตามประสิทธิภาพของการรักษาในผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงต่อโรคเรื้อรังดังกล่าว