天冬氨酸能调节脑和神经的代谢功能，其左旋体L- 天冬氨酸广泛用做氨，肝机能促进剂，疲劳恢复剂等医药用品和各种清凉饮料的添加剂;其外消旋体DL- 天冬氨酸(DL-Asp)可用于合成DL- 天冬氨酸钾镁盐(脉安定)，可用于、、、、、肝炎和等。DL- 天冬氨酸还可作为合成多肽的原料，它的氨基酸的取代衍生物(NMDLA)可以作为神经类和大脑的药物，如天冬氨酸的衍生物N- 甲基-D- 天冬氨酸(NMDA)能明显增强视神经单元放电单元的兴奋作用，可作为哺乳动物中枢中重要的递质受体之一。

天门冬氨酸在医药，食品和化工等方面有着广泛的用途。

在医面，可以用于，，，具有防止和恢复疲劳的作用，和多种氨基酸一起，制成氨基酸输液，用作氨，促进剂，疲劳恢复剂。

在食品工业方面，是一种良好的营养增补剂，添加于各种清凉饮料；也是甜味素（阿斯巴甜）- 天冬酰苯丙氨酸甲酯的主要原料。

在化工方面，可以作为制造合成树脂的原料。亦可作为化妆品的营养性添加剂等。