生化研究。
适用于防治肝脏疾病和砷或苯等中毒，也可用于治疗痢疾和慢性传染病后因蛋白质不足而引起的营养不良症。
营养增补剂。与L-型蛋氨酸的生理效果相同，但价格低(L-型由DL-型制得)，故一般均用DL-蛋氨酸。在燕麦、黑麦、米、玉米、小麦、花生粉、大豆、 土豆、菠菜等植物性食品中属于限制氨基酸。添于上述食品中以改善氨基酸平衡。需要量随胱氨酸摄入量而异。成人男子需要量为1.1g/d。
海胆味与蛋氨酸有关，海胆甜味与甘氨酸、丙氨酸有关，苦味与缬氨酸有关，鲜味与谷氨酸等有关，因此可将这些氨基酸配制成调味剂。
尚用于氨基酸输液，综合氨基酸制剂。
按我国GB 2760—86规定可用作香料。
本品是饲料营养强化剂。畜禽缺乏蛋氨酸，会引起发育不良、体重减轻、肝肾功能减弱、肌肉萎缩、毛皮变质等。饲料中添加1kg蛋氨酸，相当于50kg鱼粉的营养价值。饲料中一般添加量为0,05%-0.2%。
商品蛋氨酸的含量≥98.5%，是禽畜类动物生长所必需的氨基酸之一，是生物合成蛋白质的“骨架”氨基酸，对动物的新陈代谢有很强的调节作用，广泛应用于 医药、食品、饲料和化妆品等领域。其中在医药方面，可作为氨基酸输液和复合氨基酸的主要成分，还可用于合成药用维生素，利用其抗脂肪肝的作用，可用于生产 保肝制剂；在食品方面，用于食品的氨基酸强化及食品保健品的加工，可用作营养增补剂，由于有特殊气味，故只用于鱼糕类的制品；在饲料工业中，蛋氨酸的用量 最大，用作饲料的营养强化剂，弥补氨基酸平衡的饲料添加剂，在氨基酸类营养饲料添加剂的品种中，蛋氨酸60%，赖氨酸占30%，其他氨基酸约占10%。
