DL-蛋氨酸用途：
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、*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GB2760-86规定可用作香料。
肝脏保护
抗肝硬变、脂肪肝及各种急性、慢性、病毒性、黄疸性肝。
甲硫氨酸可以促进肝细胞膜磷脂甲基化，使膜流动性增强Na+、K+ -ATP酶泵作用强，可以减少肝细胞内胆汁的淤积，转硫基作用加强，从而增强了肝细胞内半胱氨酸、谷胱苷肽及牛磺酸的合成，减少了胆汁酸在肝内聚积，加强了解毒作用，有利于肝细胞恢复正常生理功能，促使黄疸消退和肝功能恢复。
抗各种原因引起的肝内胆汁淤积病毒感染、妊娠和长期肠道外营养都有可能导致肝内胆汁淤积，甲硫氨酸通过生成牛磺酸与胆汁酸共价结合，增强酸溶解度，易于排除肝细胞外，同时通过肝细胞膜磷的甲基化，增强Na+、K+、-ATP酶活性促进胆汁外排。
应用甲硫氨酸可以明显减少由胆汁淤积引起的皮肤瘙痒和肝功异常。
心肌保护
甲硫氨酸通过增加体内半胱氨酸和谷胱苷肽合成，增加谷胱苷肽过氧化物酶和超氧歧化酶活性，其甲基作用使内源性磷脂合成增加，从而稳定了溶酶体膜，减少了酸性磷酸酶的释放，保护了心肌细胞线粒体免受损害，对克山病造成的心肌损害尤为有用。
抗抑郁症
抑郁症患者血液中甲硫氨酸浓度显著降低补充外源性甲硫氨酸对抑郁症有治疗作用。
降血压
甲硫氨酸通过转硫作用生成牛磺酸有明显的降压作用。
防毒袪毒
甲硫氨酸能预防和治疗有毒金属非金属对人体的伤害。
甲硫氨酸利用其所带的甲基，在体内转化成谷胱苷肽，对有毒物或药物进行甲基化而起到解毒的作用。因此，甲硫氨酸可用于防治慢性或急性肝炎、肝硬化等肝脏疾病，也可用于缓解砷、三氯甲烷、四氯化碳、苯、吡啶和喹啉等有害物质的毒性反应。是预防和治疗重金属铅镉汞对机体造成损害的重要物质。
它与进入人体内的毒性金属结合，变成可溶性的物质随胆汁排除体外，发挥了防毒和驱毒作用。人体肺部沾染SiO2粉尘后，组织释放氧自由基增加造成脂质过氧化增加，造成肺脏进一步损害，甲硫氨酸转化成的半胱氨酸和谷胱苷肽可以阴断这一过程，保护肺部免受进一步损害。
人体代谢
甲基化在体内生物合成与代谢中发挥着重要的作用。甲硫氨酸是体内较重要的甲基供体，很多含氮物质在生物合成时甲硫氨酸提供甲基如肌酸、松果素、肾上腺素、肉碱、肌碱、胆碱、甲基组胺、甲菸胺等。同样甲基化在蛋白质和核酸的修饰加工方面也极为重要。
其他
含蛋氨酸的食物不像其他营养素那么的多，其中含量较丰富的前几位食物有：芝麻、葵花子、乳制品、酵母、海藻类、叶类蔬菜等。
该品与甘氨酸有拮抗作用，禽兽缺乏甲硫氨酸会引起发育不良、体重减轻、肝肾机能减弱、肌肉萎缩、皮毛变质等。
甲硫氨酸脑啡肽具有多种生理活性。甲硫脑啡肽能够增强TNFa产生和NK细胞活性。增强介素IL-1、IL-2、IL-6的表达。能够减轻肝细胞损伤对淋巴细胞增强的抑制，参与了调整月经周期，同时甲硫脑啡肽与5-羟色胺以串联方式发挥中枢镇痛作用。
