生物蛋白質的細胞水平在其自然狀態或溫和的環境條件下是穩定的。體外研究和實驗將破壞蛋白質的細胞力學，導致降解和變性。蛋白酶抑制劑（如PMSF）將通過減輕酶促反應在研究期間保持蛋白質穩定或純化。在裂解過程中，細胞或細胞器可能會面臨通常抑制蛋白酶反應的調節機制的破壞。該反應通過蛋白水解導致各種蛋白質的分解。結果，研究人員可能會在該過程中丟失感興趣的蛋白質，這會影響發現的準確性。通常將PMSF和AEBSF應用于蛋白質純化過程，因為細胞和組織中的大多數蛋白酶屬于絲氨酸蛋白酶組。因此，PMSF是基于絲氨酸實驗的裂解緩沖液中的重要組成部分。 PMSF的加入減少了由于酶反應引起的樣品污染，并為研究提供了更高濃度的功能性蛋白質。
可以將PMSF添加到抑制劑混合物或蛋白酶抑制劑混合物中，為裂解物樣品提供全面的保護，使其免受所有四種催化蛋白酶的酶促作用：絲氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸和金屬。