γ-Valerolacton weist eine starke Reaktivität auf und kann als Harzlösungsmittel und Zwischenprodukt verschiedener verwandter Verbindungen verwendet werden. Wird auch als Schmiermittel, Weichmacher, Geliermittel für nichtionische Tenside, Lactonadditive für Blei sowie zum Färben von Celluloseestern und synthetischen Fasern verwendet. Gamma-Valerolacton hat Vanillin- und Kokosnussaromen. Die GB2760-86 meines Landes schreibt vor, dass die Verwendung essbarer Gewürze erlaubt ist. Wird hauptsächlich zur Zubereitung von Pfirsich-, Kokosnuss-, Vanille- und anderen Geschmacksrichtungen verwendet.