La tecnologia de síntesi de pèptids és una tècnica fonamental en la investigació biològica i biomèdica, amb aplicacions que han impregnat àmpliament diversos camps com ara la farmacèutica i la salut, la investigació científica fonamental i la ciència dels materials.
En l'àmbit del desenvolupament de fàrmacs, la síntesi de pèptids permet la creació de pèptids terapèutics que posseeixen activitats biològiques específiques-com la insulina i les hormones del creixement-per al tractament de diverses malalties. A més, els pèptids poden servir com a compostos principals per al desenvolupament de nous productes farmacèutics o actuar com a portadors per construir sistemes de lliurament de fàrmacs basats en pèptids-per millorar l'eficiència del lliurament de fàrmacs i l'especificitat de l'orientació.
En la investigació de vacunes, els pèptids sintètics poden funcionar com a antígens per al desenvolupament de vacunes de pèptids sintètics dissenyats per prevenir i tractar malalties infeccioses i càncer; també poden servir com a adjuvants de vacuna per augmentar les respostes immunitàries.
Pel que fa als biomarcadors, la síntesi de pèptids específics permet utilitzar-los com a biomarcadors per al diagnòstic i seguiment precoç de malalties, o com a sondes biològiques per investigar les funcions biològiques de cèl·lules i molècules.
En l'estudi de l'activitat biològica, la síntesi de variants de pèptids facilita la investigació de l'estructura-relacions d'activitat-la correlació entre l'estructura d'un pèptid i la seva funció biològica-o permet utilitzar pèptids com a eines per estudiar les interaccions proteïnes-proteïnes i les vies de transducció de senyals.
En l'àmbit de la ciència dels materials, els pèptids es poden utilitzar per fabricar materials dotats de biocompatibilitat i activitat biològica-com ara bastides d'enginyeria de teixits i portadors de fàrmacs-, així com per a la modificació superficial de nanopartícules i el muntatge de nanoestructures.