L-cysteina jest stosowana głównie w medycynie, kosmetykach, badaniach biochemicznych; stosowana w materiałach chlebowych w celu promowania tworzenia glutenu i promowania fermentacji, pleśni i zapobiegania starzeniu. Stosowany w sokach naturalnych, aby zapobiec utlenianiu witaminy C i zapobiec brązowieniu soku. Produkt ma działanie detoksykacyjne, może być stosowany przy zatruciach akrylonitrylem, kwasicy aromatycznej.
Acetylocysteina, znana również jako N-acetylocysteina lub N-acetylo-L-cysteina (NAC), jest lekiem stosowanym w leczeniu przedawkowania i rozluźnianiu gęstego śluzu, np. w mukowiscydozie lub przewlekłej obturacyjnej chorobie płuc.
