2-Cyclobutylacetonitrile มีการใช้งานหลักในด้านการสังเคราะห์สารเคมี โดยเฉพาะในกระบวนการผลิตสารตั้งต้นสำหรับยาและสารเคมีอื่นๆ ที่มีความซับซ้อน มันมักถูกใช้เป็นสารกลางในการสร้างโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น เนื่องจากกลุ่มไซโคลบิวทิลและกลุ่มไนไตรล์ที่มีอยู่ในโมเลกุลสามารถทำปฏิกิริยาได้หลากหลาย นอกจากนี้ ยังสามารถนำไปใช้ในการวิจัยและพัฒนายาใหม่ๆ เพื่อศึกษาคุณสมบัติทางเคมีและชีวภาพของสารประกอบที่เกี่ยวข้อง