3-Hydroxypropionitrile ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการผลิตสารเคมีต่างๆ เช่น กรดอะคริลิก (ผ่าน 3-hydroxypropionic acid) และอะคริโลไนไตรล์ ซึ่งอะคริโลไนไตรล์เป็นส่วนประกอบหลักในการผลิตพลาสติก ยางสังเคราะห์ และเส้นใย นอกจากนี้ ใช้ในการผลิตยา โดยเฉพาะในการสังเคราะห์เบต้าบล็อกเกอร์ซึ่งสำคัญสำหรับรักษาโรคหัวใจและหลอดเลือด ยังประยุกต์ใช้ในสารเคมีเกษตรเพื่อพัฒนายาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช และมีการวิจัยสำหรับศักยภาพในการสร้างโพลิเมอร์ชีวภาพและวัสดุยั่งยืน