目前，肌肽已广泛应用于许多健康领域，在食品工业中，它是一种新型食品添加剂，例如在鲜肉贮存时添加肌肽可以提高肉的风味。在肉品加工中肌肽具有抑制脂肪氧化和保护肉色的作用。日粮中添加0.9g/kg肌肽，可改善肉色和提高骨骼肌的氧化稳定性，并与维生素E具有协同作用。
而在国外有很多抗衰老的功能性产品中均使用肌肽作为功效成分，该类产品备受国内消费者青睐。在医药领域，肌肽由于能够延缓衰老引起的视力损失而被用作治疗白内障、老年性痴呆症等疾病的药物。也可以用作嗅觉神经的传感物，能促进伤口愈合，特别应用于外科手术治疗的口服药。
在化妆品中应用中肌肽不仅可以防止肌肤的衰老及对肌肤增白，而且能防止出现因吸烟而产生的游离基，而这种游离基比太阳光更会伤害皮肤，自由基是人体内活性很强的原子或原子团，能够对人体内其它物质进行氧化。