食品業
谷氨酸是生物機體內氮代謝的基本氨基酸之一，在代謝上具有重要意義。L－谷氨酸是蛋白質的主要構成成分，谷氨酸鹽在自然界普遍存在的。多種食品以及人體內都含有谷氨酸鹽，它即是蛋白質或肽的結構氨基酸之一，又是游離氨基酸，L型氨基酸美味較濃。
L-谷氨酸，發酵制造L-谷氨酸是以糖質為原料經微生物發酵，采用“等電點提取”加上“離子交換樹脂”分離的方法而制得。
氨基酸作為人體生長的重要營養物質，不僅具有特殊的生理作用，而且在食品工業中具有獨特的功能。構成蛋白質的氨基酸主要有20多種。在食品工業中應用較多的氨基酸有谷氨酸、賴氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、蘇氨酸、精氨酸、纈氨酸、色氨酸、丙氨酸等。各種氨基酸都有自己獨特的呈味效應，其中應用較多的有谷氨酸鈉和甘氨酸。
谷氨酸鈉俗稱味精，是重要的鮮味劑，對香味具有增強作用。谷氨酸鈉廣泛用于食品調味劑，既可單獨使用，又能與其他氨基酸等并用。用于食品內，有增香作用。在食品中濃度為0.2%-0.5%，每人每天允許攝入量（ADl）為0-120微克/千克（以谷氨酸計）。在食品加工中一般用量為0.2-1.5克/公斤。
甘氨酸具有甜味，和味精協同作用能顯著提高食品的風味。谷氨酸作為風味增強劑可用于增強飲料和食品的味道，不僅能增強食品風味，對動物性食品有保鮮作用。
日用品
谷氨酸為世界上氨基酸產量最大的品種，作為營養藥物可用于皮膚和毛發。用于生發劑，能被頭皮吸收，預防脫發并使頭發新生，對毛乳頭、毛母細胞有營養功能，并能擴張血管，增強血液循環，有生發防脫發功效。用于皮膚，對治療皺紋有療效。
N-酰基谷氨酸鈉系列產品是由谷氨酸縮合而成的性能優良的陰離子表面活性劑，廣泛用于化妝品、香皂、牙膏、香波、泡沫浴液、洗潔凈等產品中。生物表面活性劑N-酰基谷氨酸鈉不同于化學法合成的表面活性劑，它不但性能優良，并且具有良好的生物降解性和安全性，在人體內能分解為氨基酸和脂肪酸而吸收利用。
N-酰基谷氨酸鈉耐硬水，能在堿性、中性和弱酸條件下使用。這種表面活性劑具有明顯的發展優勢，其新的使用性能包括具有良好的洗凈力和發泡力，對人體無毒無害，無異味，性質柔和無刺激，能穩定酶的活性，是高檔香波和浴液的主要原料，能牢固地吸附在頭發和皮膚上，增加和保持頭發的柔軟、蓬松、光澤，使皮膚舒適光潔，對毛發角質損傷有保護和修復作用。
N-酰基谷氨酸鈉可用于肥皂的改性劑，在香皂中加入N—酰基谷氨酸鈉可緩和對皮膚的刺激，提高香皂在硬水中的鈣皂分散性，使泡沫細膩持久，提高發泡性和洗凈力，易于被皮膚吸收，使皮膚保持滋潤光滑。
N-酰基谷氨酸鈉具有抑菌效果，由于無刺激性常可用于兒童洗滌制品和皮膚病患者，N-酰基谷氨酸鈉溶液，具有突出的發泡能力和穩泡力，常可與其他表面活性劑復配，具有協同增效作用。
谷氨酸為天然植物成分，由世界上最先進的生物酶工程技術制取，以護發生發、護膚類化妝品為日用化妝品的發展方向，用谷氨酸合成生物表面活性劑具有大的市場。
聚谷氨酸是一種出色的環保塑料，可用于食品包裝、一次性餐具及其他工業用途，可在自然界迅速降解，不污染環境。
隨著科學的進步，研究的深入，谷氨酸新的應用領域將越來越廣。
醫藥行業
谷氨酸還可以用于醫藥中，因為谷氨酸是構成蛋白質的氨基酸之一，雖然它不是人體必須的氨基酸，但它可作為碳氮營養參與機體代謝，有較高的營養價值。谷氨酸被人體吸收后，易與血氨形成谷酰氨，能解除代謝過程中氨的毒害作用，因而能預防和治療肝昏迷，保護肝臟，是肝臟疾病患者的輔助藥物。腦組織只能氧化谷氨酸，而不能氧化其他氨基酸，故谷酰胺可作為腦組織的能量物質，改進維持大腦機能。谷氨酸作為神經中樞及大腦皮質的補劑，對于治療腦震蕩或神經損傷、癲癇以及對弱智兒童均有一定療效。用谷氨酸制成的成藥有藥用谷氨酸內服片，谷氨酸鈉（鉀）注射液，谷氨酸鈣注射液，乙酰谷氨酸注射液等。
下游產品開發
乙醇和L-谷氨酸直接酯化保護羧基，用三光氣活化成其相應的N-羧酸酐，可直接得到側鏈具有一定反應活性的聚L-氯乙基谷氨酸酯。
谷氨酸的結構中有一個氨基和兩個羧基，在光氣的作用之下，羧基和氨基會形成環狀N-羧酸酐，由于羧基也較為活潑，可能會參與成環反應，因此在成環反應之前，通常用芐醇將羧基進行保護，這樣得到的聚合物的側鏈活性極低，一般需經進一步氫化脫芐或胺解脫芐，才能得到有反應活性的側鏈，我們選用雙功能基試劑氯乙醇作保護基因，在聚合之后可直接得到有反應活性的側鏈，可有效地簡化合成路線。
側鏈酯化過程是一個可逆反應，隨著體系內水含量的不斷增加，反應速度會降低，導致產率不高。在形成谷氨酸芐酯時，采用分子篩脫水，操作大大簡化。新型的聚合氨基酸，含有氨基的藥物或靶向基因，可以方便的接入聚谷氨酸的分子中，形成大分子前藥或靶向大分子載體，接入特異性的基因，可進行特殊的分離或提純，這一聚合物在醫藥領域會有很廣泛的應用前景。
谷氨酸可生產許多重要下游產品如L-谷氨酸鈉、聚谷氨酸等。