1-Nitropentane ใช้หลักๆ ในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นตัวทำละลายและสารกลางในการผลิตสารประกอบเคมีต่างๆ มักใช้ในงานวิจัยและอุตสาหกรรมสำหรับการเตรียมไนโตรอัลเคน ซึ่งมีคุณค่าในการพัฒนายา สารเคมีเกษตร และสารเคมีเฉพาะทาง นอกจากนี้ คุณสมบัติของมันทำให้เหมาะสำหรับใช้ในสารเติมเชื้อเพลิงและเป็นส่วนประกอบในวัตถุระเบิดบางประเภท ในห้องปฏิบัติการ ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับศึกษาปฏิกิริยาไนเทรชันและการแปลงอินทรีย์อื่นๆ การประยุกต์ใช้ยังถูกสำรวจในสาขาวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับปรับเปลี่ยนคุณสมบัติโพลิเมอร์และในการสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน