L(-)-苯丙氨酸是具有生理活性的芳香族氨基酸，是人体和动物不能靠自身自然合成的必需氨基酸之一，正常人每天需求2.2克L-苯丙氨酸，作为人体必需的八种氨基酸之一，广泛应用于医药和食品添加剂行业。它是复配氨基酸输液的重要成份， 在食品加工行业中，L(-)-苯丙氨酸可添加于焙烤食品中，除可强化苯丙氨酸的营养作用外，还与糖类发生氨基-羧化反应以改善食品店品香味，以及用于补充人体所需功能性食品氨基酸平衡。在医药行业中，L(-)-苯丙氨酸是某些氨基酸类抗癌药物的中间体，如：苯丙氨苄、甲酸溶肉瘤素等，也是生产肾上腺素、甲状腺素和黑色素的原料。另一重要的用途是与L(+)-天冬氨酸为原料合成阿斯巴甜(甜味剂)。
