2-Phenylbutyronitrile ใช้เป็นสารตั้งต้นหลักในการสังเคราะห์เภสัชภัณฑ์และสารประกอบอินทรีย์ต่าง ๆ โดยมีบทบาทสำคัญในการผลิตส่วนประกอบยาสำคัญ (APIs) โดยเฉพาะในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปยังโรคทางระบบประสาทและโรคหัวใจและหลอดเลือด นอกจากนี้ ยังใช้เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการสร้างโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน รวมถึงสารเคมีเกษตรและสารเคมีพิเศษ กลุ่มไนไตรล์ของมันทำให้เป็นสารตั้งต้นที่หลากหลายสำหรับการแปลงเคมีเพิ่มเติม เช่น การไฮโดรไลซิสหรือการรีดักชัน เพื่อให้ได้อนุพันธ์ที่มีค่า ในงานวิจัย มันถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์อินทรีย์เพื่อสำรวจเส้นทางปฏิกิริยาใหม่และพัฒนาสารประกอบใหม่ที่มีศักยภาพในการใช้งานอุตสาหกรรมหรือทางการแพทย์