D-Mannono-1,4-lactone ถูกใช้หลักในด้านการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตสารประกอบชีวภาพต่าง ๆ มันมีบทบาทสำคัญในการเตรียมบล็อกก่อสร้างแบบ chiral ซึ่งจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ยา โดยเฉพาะยาที่เล็งเป้าไปยังเอนไซม์ glycosidase สารประกอบนี้ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนายาที่มีฐานจากคาร์โบไฮเดรตและ glycoconjugates ซึ่งสำคัญในด้านการรักษามะเร็งและภูมิคุ้มกัน นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารเป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารเติมแต่งอาหารและสารให้ความหวานบางชนิด ความสามารถในการทำหน้าที่เป็นสาร chelating ทำให้มีประโยชน์ในกระบวนการบำบัดน้ำสำหรับการจับไอออนโลหะ