2-ฟีนิลบิวทิริก แอซิด ถูกใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบทางเคมีที่มีความสำคัญ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมยา ซึ่งมีบทบาทในการผลิตสารต้านการอักเสบและยาแก้ปวดบางชนิด นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวกลางในการสร้างสารอินทรีย์ที่ซับซ้อน เช่น สารที่มีโครงสร้างเบนซีนร่วมกับสายโซ่คาร์บอกซิลิกแอซิด ที่ต้องการความบริสุทธิ์สูง ซึ่งมีการนำไปใช้ในงานวิจัยและพัฒนายาใหม่ๆ รวมถึงการศึกษาทางชีวเคมีเกี่ยวกับการยับยั้งเอนไซม์บางชนิด