Diethylphosphonobutanoic acid ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะสารตั้งต้นที่หลากหลาย มีบทบาทสำคัญในการเตรียมเอสเทอร์ฟอสโฟเนต ซึ่งมีคุณค่าในการพัฒนายา สารเคมีเกษตร และสารกันไฟ การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงการสังเคราะห์สารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพ โดยทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบหลักในการสร้างโมเลกุลที่มีคุณสมบัติบำบัดที่เป็นไปได้ นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการผลิตสารลดแรงตึงผิวและสารยับยั้งการกัดกร่อน ซึ่งมีส่วนช่วยในกระบวนการอุตสาหกรรมที่ต้องการสูตรเคมีเฉพาะทาง กลุ่มฟอสโฟเนตของมันทำให้มีประโยชน์โดยเฉพาะในการจับเชลาตไอออนโลหะ เพิ่มประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำและสูตรน้ำยาซักล้าง