Butyrylcarnitine ใช้หลักในการวินิจฉัยทางการแพทย์ โดยเฉพาะในการคัดกรองโรคเมแทบอลิซึมในทารกแรกเกิดด้วยเทคนิค tandem mass spectrometry มันทำหน้าที่เป็น biomarker สำหรับการระบุภาวะเช่น short-chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency (SCADD) ซึ่งเป็นโรคทางพันธุกรรมหายากที่ส่งผลต่อการเผาผลาญกรดไขมัน ระดับ butyrylcarnitine ที่สูงในตัวอย่างเลือดหรือปัสสาวะสามารถบ่งชี้ถึงความไม่สมดุลทางเมแทบอลิซึม ช่วยในการตรวจพบและจัดการภาวะดังกล่าวตั้งแต่ระยะแรก นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษาวิจัยเพื่อทำความเข้าใจกระบวนการออกซิเดชันกรดไขมันและบทบาทของมันในการผลิตพลังงาน สารประกอบนี้ยังมีความเกี่ยวข้องในการพัฒนากลยุทธ์การรักษาโรคเมแทบอลิซึม