半胱氨酸是一种天然产生的氨基酸，在食品加工中具有许多用途，它主要用于焙烤制品，作为面团改良剂的必需成分。
制作标准面包的成分包括面粉、水、盐和酵母，但是，如果每天烤制面包要保持同样的质量，仅用这几种成分是非常困难的，这是因为面粉的质量、酵母的活性、混合的程度及焙烤的条件变化结合起来将会影响产品的质量。为了提高面包品质的一致性，许多焙烤师使用“面团改良剂”，正因为如此，人们发展了许多有效的面团改良剂来对面包制作过程中成分及加工条件的变化进行补偿，这样便提高了面包品质的一致性。
特别需要指出的是，半胱氨酸是一种还原剂，它可以促进面筋的形成，减少混合所需的时间和所需药用的能量，半胱氨酸通过改变蛋白质分子之间和蛋白质分子内部的二硫键，减弱了蛋白质的结构，这样蛋白质就伸展开来。
面包中的面筋有一定的能力来获得面包中的气泡，这样就可以使面包有一个好的结构，蛋白质太少或者混合程度太低都会导致弱而且黏的面团，因此不能保留足够的气体。
减少混合时间可以降低成本，在烤制大规模的产品时。半胱氨酸降低的成本是非常低的；用半胱氨酸的另一个优势就是更容易裹面和压面，提高面团在焙烤加工机器中的运输速度，并减少面团的黏度，使其更柔软。半胱氨酸还可以用在炸面圈、面条产品和一些饼干的制作中，在比萨产品中，半胱氨酸可以减少平整后产品外壳的收缩，增加焙烤时面团的体积。除了用在烤制品外，半胱氨酸还可以广泛作用食用香精使用，与蔗糖结合，半胱氨酸可以产生肉的香味，用于禽类制品及其他需要提高风味的制品中。
在体内，半胱氨酸可以产生谷胱甘肽，谷胱甘肽是最主要的及最强的抗氧化剂，因此半胱氨酸有时也可以作为营养补充剂，在将来，随着我们对氨基酸营养性质的了解增加，半胱氨酸也可能用于功能食品中。半胱氨酸的抗氧化特性也有其他的功能，表面覆盖半胱氨酸的水果暴露于空气中不会变成棕色。
用于食品生产的半胱氨酸主要来源于人或动物，如今，世界市场上有80％的半胱氨酸产自中国，主要是从人的头发中提取出来，而有些则是取自动物的皮和蹄等。