3-Phenylglutaric acid ถูกใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นบล็อกก่อสร้างสำหรับการเตรียมสารประกอบเคมีที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น โครงสร้างของมันซึ่งมีทั้งกลุ่มฟีนิลและกลุ่มกรดคาร์บอกซิลิก ทำให้เป็นสารกลางที่หลากหลายในการผลิตเภสัชภัณฑ์ โดยเฉพาะในการสังเคราะห์ส่วนประกอบยาสำคัญ (APIs) ที่ต้องการคุณสมบัติอะโรมาติกและกรดไดคาร์บอกซิลิก นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาโพลิเมอร์และเรซิน ซึ่งกลุ่มกรดคาร์บอกซิลิกคู่สามารถเข้าร่วมในปฏิกิริยาการพอลิเมอไรเซชัน สนับสนุนคุณสมบัติโครงสร้างของวัสดุ ในงานวิจัย มันทำหน้าที่เป็นสารตัวอย่างสำหรับการศึกษากลไกปฏิกิริยาและการออกแบบเส้นทางสังเคราะห์ใหม่ในเคมีอินทรีย์