性质L-脯氨酰胺为白色粉末状固体，易吸潮，易溶于水、甲醇、乙醇等溶剂，在乙酸乙酯中的溶解度，高温时候溶解，低温微溶，可以用EA重结晶。应用L-脯氨酰胺可用作保健品原料，医药中间体，是糖尿Chemicalbook病药物维达列汀的中间体，此外还是一种重要的光学活性吡咯衍生物，可以直接催化不对称Robinson环化反应、Aldol反应等，是多肽合成中的重要中间体，还可以作为手性中间体合成某些手性药物。