L-цистеїн в основному використовується в медицині, косметиці, біохімічних дослідженнях; застосовується у хлібних матеріалах для сприяння утворенню клейковини та сприяння бродінню, цвілі та запобіганню старінню. Використовується в натуральних соках для запобігання окисненню вітаміну С та запобігання соку набувати коричневий колір. Продукт має дезінтоксикаційну дію, може застосовуватися при отруєннях акрилонітрилом, ароматичному ацидозі.