อะเซทิลไซโคลบิวเทนถูกใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นสารตั้งต้นสำหรับสารประกอบเคมีที่ซับซ้อนมากขึ้น โครงสร้างของมัน ซึ่งมีวงแหวนไซโคลบิวเทนพร้อมกับกลุ่มอะเซทิล ทำให้มีคุณค่าในการผลิตยา สารเคมีเกษตร และสารเคมีเฉพาะทาง มันทำหน้าที่เป็นสารกลางในปฏิกิริยาต่างๆ เช่น การเกิดไซโคลอะดีชัน การเปิดวงแหวน และการปรับเปลี่ยนหมู่ฟังก์ชัน ในงานวิจัยเภสัชกรรม มันสามารถนำไปใช้ในการพัฒนายาใหม่ๆ โดยเฉพาะในการสร้างโมเลกุลที่มีระบบวงแหวนเฉพาะ นอกจากนี้ อะเซทิลไซโคลบิวเทนยังถูกใช้ในการศึกษากลไกปฏิกิริยาและสเตอรีโอเคมี เนื่องจากความเครียดของวงแหวนและปฏิกิริยาที่ไม่เหมือนใคร การประยุกต์ใช้ของมันยังขยายไปสู่วิทยาศาสตร์วัสดุ ซึ่งช่วยในการสังเคราะห์พอลิเมอร์และวัสดุขั้นสูงที่มีคุณสมบัติที่ปรับแต่งได้