4-Oxohexanoic acid ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารกลางในการผลิตสารเคมีและยาต่าง ๆ มีบทบาทในการสังเคราะห์โมเลกุลซับซ้อน โดยเฉพาะในการพัฒนาสารเคมีละเอียดและส่วนประกอบยาสำคัญ นอกจากนี้ ยังใช้ในงานวิจัยเพื่อศึกษากลไกปฏิกิริยาและพัฒนาเส้นทางสังเคราะห์ใหม่ หมู่ฟังก์ชันคาร์บอนิลและกรดคาร์บอกซิลิกทำให้เป็นบล็อกก่อสร้างที่ยืดหยุ่นสำหรับสร้างสารประกอบที่มีการประยุกต์ใช้หลากหลายในเคมียารักษาและวิทยาศาสตร์วัสดุ