Octane-3,6-dione ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับการผลิตโมเลกุลที่ซับซ้อน มันทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์เภสัชภัณฑ์ สารเกษตรเคมี และสารเคมีพิเศษต่างๆ โครงสร้างไดคีโตนของมันทำให้มีคุณค่าต่อปฏิกิริยาการเกิดวงแหวน โดยช่วยในการก่อตัวของสารประกอบวงแหวน รวมถึงฮีเทอโรไซเคิล ซึ่งจำเป็นต่อการพัฒนายา นอกจากนี้ ยังใช้ในการเตรียมลิแกนด์สำหรับการเร่งปฏิกิริยา และในการสร้างโพลิเมอร์ที่มีคุณสมบัติเฉพาะ ความตอบสนองของมันยังช่วยให้สามารถนำไปใช้ในการศึกษากลไกปฏิกิริยาและในการพัฒนาวิธีการสังเคราะห์ใหม่ๆ