用于食品，可添加于焙烤食品中，強化苯丙氨酸的營養作用，還與糖類發生氨基-羧化反應以改善食品香味，并補充人體所需功能性食品氨基酸平衡；
L-苯丙氨酸是生產新型保健型甜味劑阿斯巴甜的主要原料。阿斯巴甜是經世界衛生組織（WHO）、糧農組織（FAO）專家聯席委員會認定的A⑴級安全性食品添加劑，有120多個國家、地區政府批準使用，具有甜味純正、高甜度的特點，其甜度是蔗糖的200倍，熱值不到其二百分之一，是高血壓、心臟病、糖尿病人最理想的甜味劑，但苯丙酮尿癥患者不宜食用。
