L-kysteiiniä käytetään pääasiassa lääketieteessä, kosmetiikassa, biokemiallisessa tutkimuksessa; Käytetään leipämateriaaleissa gluteenin muodostumisen edistämiseksi ja käymisen, homeen ja ikääntymisen estämiseksi. Käytetään luonnollisissa mehuissa estämään C-vitamiinin hapettumista ja estämään mehun muuttumista ruskeaksi. Tuotteella on vieroitusvaikutus, sitä voidaan käyttää akryylinitriilimyrkytykseen, aromaattiseen asidoosiin.
Asetyylikysteiini, joka tunnetaan myös nimellä N-asetyylikysteiini tai N-asetyyli-L-kysteiini (NAC), on lääkitys, jota käytetään yliannostuksen hoitoon ja paksun liman irrottamiseen, kuten kystisessä fibroosissa tai kroonisessa obstruktiivisessa keuhkosairaudessa.