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La papaína se utiliza en la investigación bioquímica que implica el análisis de las proteínas, en el ablandamiento de la carne, en la clarificación de la cerveza, en la eliminación del pelo de las pieles antes del curtido y en agentes de limpieza de acción enzimática para las lentes de contacto blandas. También se utiliza en pastas de dientes y cosméticos y en los preparados de varios remedios para la indigestión, las úlceras, la fiebre y la hinchazón. Una enzima relacionada que también produce la papaya es la quimopapaína, que tiene características diferentes de movilidad y solubilidad; se utiliza para encoger o disolver discos rotos en ciertos tipos de lesiones de la columna lumbar, y por otra parte como digestor de proteínas.

La cantidad y la actividad de la papaína aislada de las diferentes partes de la planta de papaya varían según la edad del árbol y si es macho o hembra. Por ejemplo, se pueden extraer mayores cantidades de papaína cruda de los árboles femeninos en comparación con los masculinos y de los frutos más viejos en comparación con los más jóvenes. Sin embargo, la papaína extraída de frutos jóvenes de papaya producidos por árboles femeninos suele ser más activa que la extraída de frutos viejos producidos por plantas masculinas o hermafroditas.

La papaína puede desencadenar reacciones alérgicas en individuos susceptibles. Pueden producirse reacciones cutáneas tras el contacto con el látex fresco de la papaya; las reacciones de hipersensibilidad pueden ser especialmente pronunciadas en personas alérgicas al látex.