D-天冬酰胺是一种重要的药物合成中间体，可用于制备具有良好的催产性和降低血压性的催产素，亦可以用作重要的药物中间体β-Homo-天冬酰胺原料。此外，其还常用于药理学方面的研究，研究表明它对雾化氨水刺激引起的小鼠咳嗽以及乙酰胆碱和组织胺引起的豚鼠哮喘有明显的抑制作用，还可用于治疗支气管炎。D-Asparagine (H-D-Asn-OH) 是 L-天冬酰胺水解的竞争性抑制剂，Ki 值为 0.24 mM。D-Asparagine 是酵母菌株的氮源。D-Asparagine 是外部酵母天冬酰胺酶的良好底物，是内部酶的不良底物。