丁二酮是配制奶油香精的主要原料，具有典型的奶油风味，广泛应用于牛奶、乳酪等乳制品香精，以及浆果、焦糖、巧克力、咖啡、樱桃、香荚兰豆、蜂蜜、可可、果香、酒香、烟香、朗姆、坚果、杏仁、生姜等多种食品香精配方中。此外，丁二酮还可微量用于化妆品用鲜果香型或新型香精中，也可用作溶剂、有机合成中间体及明胶硬化剂，同时是鉴定镍的重要试剂。