3-乙酰基-2-丁酮主要用于配置乳与乳制品香精。其独特的辛辣、甜腻、奶油味能够为乳制品等食品增添丰富的风味，提升食品的整体口感。

作为一种重要的有机化合物，3-乙酰基-2-丁酮在有机合成领域也具有广泛的应用。它可以作为合成其他化学品的中间体，参与多种化学反应，从而生产出更多具有特定功能的化学品。