Diethyl 3-oxocyclopentane-1,1-dicarboxylate ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารตัวกลางสำคัญในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการผลิตยาและสารเคมีละเอียด โครงสร้างของมันมีคุณค่าต่อการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน เช่น สารอนุพันธ์ไซโคลเพนเทน ซึ่งมักพบในส่วนประกอบยาสำคัญทางเภสัชกรรม นอกจากนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์โปรสตาแกลนดินและสารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพอื่นๆ อีกด้วย นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการพัฒนาสารเคมีทางการเกษตรและสารเคมีพิเศษ โดยซึ่งความสามารถในการทำปฏิกิริยาของมันช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อสร้างโมเลกุลเป้าหมาย