พอลลาเดียม(II) อะซีติลอะซีโตเนต ถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาการสังเคราะห์อินทรีย์ต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปฏิกิริยาการจับคู่ข้าม เช่น ปฏิกิริยา Suzuki, Heck และ Sonogashira ปฏิกิริยาเหล่านี้จำเป็นสำหรับการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอน ซึ่งเป็นพื้นฐานในการผลิตยาเกษตรเคมี และวัสดุขั้นสูง นอกจากนี้ยังใช้ในการสะสมฟิล์มบางของพอลลาเดียมผ่านการสะสมไอสารเคมี (CVD) หรือการสะสมชั้นอะตอม (ALD) ซึ่งสำคัญสำหรับการผลิตส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ เซ็นเซอร์ และตัวเร่งปฏิกิริยา นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์อนุภาคนาโนและนาโนคอมโพสิต ซึ่งมีการประยุกต์ใช้ในตัวเร่งปฏิกิริยา การเก็บพลังงาน และการฟื้นฟูสิ่งแวดล้อม บทบาทของมันในกระบวนการพอลิเมอริเซชันยังเน้นย้ำถึงความสำคัญในการผลิตพอลิเมอร์ประสิทธิภาพสูงและสารเคลือบ