4-هيدروكسي-2-بيوتانون هو مركب وسيط صيدلاني مهم يستخدم في تحضير جزيئات بنزازيبين المنصهرة كمضادات انتقائية لمستقبلات D3 ذات النشاط الصيدلاني. كما يستخدم في تحضير فيروكارين ولاكتون الميفالونيك. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه لتحضير 3-بيوتين-2-ون عبر عملية نزع الماء باستخدام محفز ثاني أكسيد التيتانيوم الأناتاز. كما يُستخدم في تحضير 4-ميثيل-5-هيدروكسي ميثيل ثيازول، (±)-ليناتين وبيتا-هيدروكسي لاكتونات. 4-هيدروكسي-2-بيوتانون هو كيتون بيتا-هيدروكسي حيث يتم استبدال بيوتان-2-ون بمجموعة هيدروكسيل في الموضع 4. تم دراسة تفاعل جذور OH مع 4-هيدروكسي-2-بيوتانون في الطور الغازي باستخدام طريقة المعدل المطلق.