L-天门冬氨酸在医药、食品和化工等方面有着广泛的用途。在医药方面，是氨基酸制剂的主要成分，是L-天门冬氨酸钾、镁、钙、天门冬酰氨多种药物的合成原料；
在食品工业方面，L-天门冬氨酸是一种良好的营养增补剂，添加于各种清凉饮料；是糖代用品阿斯巴甜的主要生产原料；
在化工方面，可以作为制造合成树脂的原料，大量用于合成环保材料聚天门冬氨酸；亦可作为化妆品的营养性添加剂等。
天冬氨酸可作为营养增补剂，添加到各种清凉饮料中。医药上可用作解毒剂、肝功能促进剂和疲劳消除剂。还可作为生化试剂、培养剂和有机合成中间体以及新型甜味剂阿斯巴甜（可适合糖尿病人的氨基酸型甜味剂）的原料，具有良好的市场前景。