L-盐酸半胱氨酸一水物主要用于医药领域：制成的药物在临床上能治疗白血球减少症和施用抗癌药物和放射性药物所引起的白血球减少症，是重金属中毒解毒剂，还用于治疗中毒性肝炎、血小板减少、皮肤溃疡，并能预防肝坏死症，有治疗气管炎和化痰作用。无色至白色柱状结晶或白色结晶性粉末，略有特殊性气味。熔点175℃。溶于水、醇、氨水和乙酸，不溶于苯、乙醚、丙酮、乙酸乙酯和四氯化碳。1%的水溶液Ph值为1.7。具有还原性，有抗氧化和防止非酶性褐变作用。小白鼠经口LD₅₀ 3.46mg/kg。作为面制品发酵促进剂，加速谷蛋白形成，防止老化。我国规定可用于发酵面制品，最大使用量0.06g/kg。面包改良剂；营养增补剂、抗氧化剂、护色剂。对丙稀晴和芳香族中毒有解毒作用，有预防放射线损伤的作用，有治疗气管炎和化痰作用，有吸收酒精，将其在体内的乙醛的解毒作用。生化研究。钢铁原材料中的钙、镁测定。测定溶血素的还原剂。厌氧菌的生长培养和计数。

L-半胱氨酸盐酸盐一水物可用作医药、食品、化妆品添加剂。

用盐酸加热水解头发6～8h，减压蒸出盐酸，用活性炭脱色、过滤，滤液用氨水中和后得L-胱氨酸粗结晶，然后用氨水重结晶得L-胱氨酸。再以L-胱氨酸为原料，经还原可得L-半胱氨酸，其方法有二。
锡粒还原法。
将L-胱氨酸溶解于稀盐酸，加入锡粒并升温回流还原反应2h，滤去还原液中剩余的锡粒，并用水稀释，然后通人硫化氢使其饱和；过滤，滤渣用少量水洗；合并洗液和滤液，经减压浓缩、冷却结晶、分离、干燥得L-半胱氨酸盐酸盐。
HOOCCH(NH2)CH2SSCH2CH(NH2)COOH+Sn[HCl,H2S→HSCH2CH（NH2）COOH·CHl
电解还原法
将L-胱氨酸和稀盐酸加入电解槽，搅拌溶解，并在50℃下电解；电解液通硫化氢数小时使之饱和；过滤，滤液加活性炭脱色，脱色液经减压浓缩、冷却结晶、分离、干燥得L-半胱氨酸盐酸盐，每吨产品消耗胱氨酸0.7t，盐酸1t。
HOOCCH(NH2)CH2SSCH2CH(NH2)COOH+HCl→HSCH2CH（NH2）COOH·CHl