Гамма-бутиролактон является важным тонким химическим промежуточным продуктом. Он обладает характеристиками высокой температуры кипения, сильной растворимостью, высокой проводимостью и хорошей стабильностью. Таким образом, он может подвергаться ряду химических реакций с раскрытием или без раскрытия кольца. широко используется в фармацевтической промышленности и в нефтяной промышленности, производстве синтетических волокон и производстве синтетических смол.

В фармацевтической промышленности Гамма-бутиролактон применяется как обезболивающее и седативное средство при лечении эпилепсии, кровоизлияний в мозг и гипертонической болезни, как витаминное сырье, рентгеноконтрастное средство, новый синтетический антибактериальный препарат ципрофлоксацин и интерферон и др.; нефтяная промышленность. В промышленности синтетических волокон используется в качестве экстрагента для абсорбции алкинов, ароматических углеводородов, нерастворимых в воде спиртов и циклических эфиров, а также в качестве добавки к смазочным маслам в промышленности синтетических волокон, в качестве прядильного вещества; флюс и растворитель для коагуляции акрилонитрильных волокон, целлюлозы. Вспомогательный краситель для эфирной шерсти и нейлона, антистатик для нейлонового волокна. Гамма-бутиролактон используется в промышленности синтетических смол в качестве растворителя полипропилена, поливинилхлорида, полистирола, диспергатора поливинилфторида, и различные смолы. Красящие модификаторы, антиоксиданты, пластификаторы и т. д., кроме того, его также можно использовать в пестицидах, промежуточных гербицидах, электролитах для батарей и конденсаторов, кормовых добавках и т. д.;