GBL 具有低凝固点、高沸点以及独特的溶剂和电性能组合，因此具有广泛的实际应用。它可用作特殊树脂的溶剂、摄影、电池和电解质。此外，GBL 还可合成多种衍生物。
γ-丁内酯是重要的有机合成原料和优良的溶剂。