3-Aminocyclobutanol ถูกนำมาใช้เป็นหลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะบล็อกก่อสร้างที่หลากหลายสำหรับการพัฒนายาและสารประกอบชีวภาพต่างๆ โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งมีทั้งหมู่แอมิโนและหมู่ไฮดรอกซิลบนวงไซโคลบิวเทน ทำให้มีคุณค่าต่อการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน มักถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์ยาที่มีวงไซโคลบิวเทน ซึ่งถูกสำรวจสำหรับคุณสมบัติทางรักษาที่มีศักยภาพ รวมถึงกิจกรรมต้านไวรัสและต้านมะเร็ง นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการเตรียมลิแกนด์คีเรลและตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งมีความสำคัญในสังเคราะห์แบบอะซิมเมตริกเพื่อผลิตสารประกอบที่บริสุทธิ์ทางเอนานติโอเมอร์ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่ศาสตร์วัสดุศาสตร์ โดยใช้ในการออกแบบโพลิเมอร์ใหม่และวัสดุฟังก์ชันนัล