L-cystein se používá hlavně v medicíně, kosmetice, biochemickém výzkumu; Používá se v chlebových materiálech na podporu tvorby lepku a na podporu fermentace, plísní a prevenci stárnutí. Používá se v přírodních šťávách, aby se zabránilo oxidaci vitaminu C a zabránilo zhnědnutí šťávy. Produkt má detoxikační účinek, lze jej použít při otravě akrylonitrilem, aromatické acidóze.
Acetylcystein, také známý jako N-acetylcystein nebo N-acetyl-L-cystein (NAC), je lék používaný k léčbě předávkování a k uvolnění hustého hlenu, například při cystické fibróze nebo chronické obstrukční plicní nemoci.