Валерински анхидрид се првенствено користи као интермедијер у органској синтези:
● Синтеза естара: Користи се у припреми естара валерата. Одређени естри валерата (као што је пентил валерат) поседују воћне ароме и служе као састојци мириса. Естри валерата-дужег ланца (као што је диизопентил валерат) се користе као пластификатори у индустрији пластике.
● Синтеза амида: Користи се за припрему валерамида или других једињења која садрже валерил групу.
● Сурфактанти и модификатори: Делује као средство за увођење хидрофобних ланаца валеринске киселине, користи се у синтези сурфактаната са специфичном структуром или за модификацију полимерних материјала.
● Друге примене: У областима фармацеутских производа и финих хемикалија, може се користити за синтезу или модификацију специфичних молекула.
