4-Amino-3-hydroxybutyric Acid ใช้หลักๆ ในด้านชีวเคมีและการวิจัยระบบประสาทกลาง เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์ gamma-aminobutyric acid (GABA) ซึ่งเป็นสารสื่อประสาทสำคัญในระบบประสาทส่วนกลาง สารประกอบนี้ยังใช้ในการศึกษากลไกการส่งสัญญาณ GABAergic ซึ่งจำเป็นสำหรับการทำความเข้าใจโรคทางระบบประสาทต่างๆ เช่น โรคลมชัก ความวิตกกังวล และโรคจิตเภท นอกจากนี้ยังนำไปใช้ในการพัฒนายาเพื่อปรับการทำงานของตัวรับ GABA ในการรักษาโรคเหล่านี้ ในงานวิจัยเมแทบอลิซึม ใช้ในการศึกษากลไกชีวเคมีที่เกี่ยวข้องกับกรดอะมิโนและอนุพันธ์ของมัน สนับสนุนความก้าวหน้าในการรักษาโรคเมแทบอลิซึม