Precursor da noradrenalina utilizado no tratamento do parkinsonismo. A forma racêmica (DL-treo-3,4-di-hidroxifenilserina) foi também utilizada e estudada no tratamento da hipotensão ortostática. Existe um déficit de noradrenalina, bem como dopamina, no mal de Parkinson, sendo essa deficiência aventada como a causadora das paralisias transientes e repentinas observada em estágios avançados da doença. A administração de DL-treo-3,4-di-hidroxifenilserina foi aclamada como uma substância capaz de promover uma melhora deste quadro porém estudos controlados falharam em demonstrar tal melhora.