特戊酸甲酯主要用作医药中间体和香料原料。在医药领域，它参与多种化学反应，生成具有药用价值的化合物，是 代口服头孢类抗生素头孢他类酯和头孢特酯的原料之一。此外，特戊酸甲酯在香料和香精工业中也具有重要地位，能够与多种香料成分发生反应，生成具有独特香味的化合物，广泛应用于食品、化妆品和日用品的调香中。