4-Oxopentanal ถูกใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารกลางในการผลิตสารเคมีต่างๆ โดยทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบหลักในการผลิตยา โดยเฉพาะในการสังเคราะห์ส่วนประกอบยาสำคัญ (APIs) ที่ต้องการฟังก์ชันอัลดีไฮด์และคีโตนที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการผลิตสารปรุงแต่งรสและกลิ่นหอม ซึ่งช่วยสร้างโปรไฟล์กลิ่นเฉพาะในผลิตภัณฑ์อาหารและเครื่องสำอาง กลุ่มคาร์บอนิลที่ทำปฏิกิริยาได้ทำให้มีคุณค่าในเคมีพอลิเมอร์ โดยสามารถรวมเข้าในเรซินและสารเคลือบเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติ นอกจากนี้ 4-Oxopentanal ยังถูกนำมาใช้ในการวิจัยและพัฒนาเพื่อสำรวจปฏิกิริยาเคมีใหม่และเส้นทางสังเคราะห์ ซึ่งช่วยส่งเสริมความก้าวหน้าในวิธีการสังเคราะห์