แอมโมเนียม ฟีนิลอะซิเตตถูกใช้หลักๆ ในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะสารเคมีตัวเร่งปฏิกิริยาหรือสารกลาง (intermediate) โดยมีบทบาทในการเตรียมสารประกอบอะโรมาติกต่างๆ โดยเฉพาะในงานวิจัยเภสัชกรรม ซึ่งช่วยในการพัฒนาส่วนประกอบยาสำคัญ (APIs) นอกจากนี้ ยังถูกนำไปใช้ในการผลิตน้ำหอมและสารปรุงแต่งกลิ่นรส ซึ่งมีส่วนในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีคุณสมบัติกลิ่นเฉพาะตัว ในเคมีวิเคราะห์ สามารถใช้เป็นมาตรฐานหรือวัสดุอ้างอิงสำหรับการสอบเทียบ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่สาขาชีวเคมี ซึ่งอาจใช้ในการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับอนุพันธ์กรดอะมิโนหรือการสังเคราะห์เปปไทด์