3-Phenyloxetane ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารประกอบพื้นฐานที่หลากหลายสำหรับการพัฒนายาและเคมีภัณฑ์ละเอียด โครงสร้างวง oxetane ที่ไม่เหมือนใครให้ความเสถียรและปฏิกิริยา ทำให้มีคุณค่าในการออกแบบโมเลกุลยา มักใช้ในเคมียารักษาเพื่อเพิ่มความเสถียรทางเมแทบอลิซึมและการดูดซึมทางชีวภาพของสารประกอบ นอกจากนี้ 3-Phenyloxetane ยังทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์โพลิเมอร์และวัสดุที่มีคุณสมบัติทางกลและความร้อนเฉพาะ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปถึงการผลิตสารเคมีเกษตร ซึ่งช่วยในการพัฒนาสารออกฤทธิ์ที่มีประสิทธิภาพและเสถียรยิ่งขึ้น