γ-валеролактон обладает высокой реакционной способностью и может использоваться в качестве растворителя смолы и промежуточного соединения различных родственных соединений. Также используются в качестве смазок, пластификаторов, желирующих агентов для неионогенных поверхностно-активных веществ, лактоновых добавок для свинца, а также для окрашивания сложных эфиров целлюлозы и синтетических волокон. Гамма-валеролактон имеет ароматы ванилина и кокоса. ГБ2760 -86 моей страны предусматривает, что разрешено использовать съедобные специи. В основном используется для приготовления персикового, кокосового, ванильного и других вкусов.