Valerinski anhidrid se prvenstveno koristi kao intermedijer u organskoj sintezi:
● Sinteza estera: Koristi se za pripremu valeratnih estara. Određeni estri valerata (kao što je pentil valerat) posjeduju voćne arome i služe kao sastojci mirisa. Estri valerata-dužeg lanca (kao što je diizopentil valerat) se koriste kao plastifikatori u industriji plastike.
● Sinteza amida: Koristi se za pripremu valeramida ili drugih jedinjenja koja sadrže valeril grupu.
● Surfaktanti i modifikatori: Deluje kao sredstvo za uvođenje hidrofobnih lanaca valerinske kiseline, koristi se u sintezi surfaktanata sa specifičnom strukturom ili za modifikaciju polimernih materijala.
● Druge primjene: U oblastima farmaceutskih proizvoda i finih hemikalija, može se koristiti za sintezu ili modifikaciju specifičnih molekula.
