醫藥
半胱氨酸主要用于肝臟藥，解毒藥，祛痰藥等醫藥品。
半胱氨酸及其衍生物可用于肝臟中毒解毒、解熱鎮痛、潰瘍治療、疲勞恢復、輸液及綜合氨基酸制劑等，特別用于祛痰；治療支氣管炎和化痰作用。
以L-丙氨酸為主要成分的，主治肝、腦病，并促使肝昏迷患者迅速蘇醒，同時也是一種利尿的良藥。
食品添加劑
(1)可提高食品的營養價值，在各類食品及飲料中，如：面包、冰糕點、果茶、奶制品、碳酸飲料、冰糕等。加入0.1~1%的丙氨酸可明顯提高食品及飲料中的蛋白質利用率，并且由于丙氨酸具有能被細胞直接吸收的特點，因此，飲用后能迅速恢復疲勞，振奮精神。
(2)改善人工合成甜味劑的味感，可使甜度增效，減少用量。在復配甜昧劑加入1~10%的丙氨酸，能提高甜度、甜味柔和如同天然甜昧劑，并可改善口味。
丙氨酸還是合成高甜度的阿力甜(Alitame，L-天門冬酰-D-丙氨酰胺，為蔗糖甜度的600倍)原料之一。
生化研究。組織培養。肝功能測定。
用作增味劑。可增加調味品的調味效果；還可用作酸味矯正劑，改善有機酸的酸味。
β-丙氨酸用作化學鍍和電鍍的添加物質，也用于電鍍緩蝕劑的配制。
