กรด 1,4-ไดออกเซน-2-คาร์บอกซิลิก ถูกใช้หลักๆ ในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางที่หลากหลายในการผลิตยาและสารเคมีละเอียดต่างๆ โครงสร้างของมันช่วยให้สามารถเข้าร่วมในปฏิกิริยาเช่น การเอสเทอร์ไฟฟิเคชัน (esterification) และอะไมเดชัน (amidation) ทำให้มีคุณค่ากในการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาโพลิเมอร์และสารเคลือบผิว ซึ่งกลุ่มฟังก์ชันของมันช่วยเสริมคุณสมบัติของวัสดุ ในงานวิจัย มันถูกใช้ในการศึกษากลไกปฏิกิริยาและพัฒนาเส้นทางสังเคราะห์ใหม่ๆ การประยุกต์ใช้นี้ยังขยายไปถึงการผลิตสารเคมีพิเศษที่ใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรม