4-Oxo-4-(propylamino)butanoic acid ใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบทางเภสัชกรรม โดยเฉพาะในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปที่ความผิดปกติทางระบบประสาท เช่น โรคลมชักและอาการปวดประสาท ทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตอนุพันธ์ GABA ซึ่งจำเป็นสำหรับการรักษาโรคเหล่านี้ นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในการวิจัยเคมีอินทรีย์สำหรับการเตรียมแอมไดด์และเอสเตอร์ต่างๆ ซึ่งมีส่วนช่วยในการศึกษาการตอบสนองทางเคมีและเส้นทางใหม่ๆ บทบาทของมันในเคมียารักษาโรคมีความสำคัญเนื่องจากความสามารถในการปรับเปลี่ยนและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานทางชีวภาพของตัวแทนบำบัด