L-苯丙氨酸为白色结晶性粉末，略有特殊气味和苦味。它溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。其熔点为270-275℃，沸点为329.5°C，闪点为153.1°C，密度为1.29。
L-苯丙氨酸在食品工业中主要用作食品甜味剂阿斯巴甜的合成原料。此外，它还可以用于焙烤食品，与糖类起氨基-羰基反应，以改善食品的香味。其添加量应遵循国家相关标准，如我国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760）中的规定。
在农业和饲料领域，L-苯丙氨酸的具体应用尚未有详细报道。但考虑到其作为氨基酸的特性，它可能作为某些植物营养剂或动物饲料的添加剂的原料或成分。