Pel que fa a les aplicacions, l'acetilacetona es pot utilitzar en primer lloc per a la síntesi orgànica. Pot servir com a reactiu per a l'anàlisi de cromatografia i també com a agent quelant per a metalls de transició. És millor determinar el tal·li en presència de disulfur de carboni que determinar el ferro i el fluor per altres mètodes.
L'acetilacetona es pot utilitzar com a intermedi en productes farmacèutics. Per exemple, s'utilitza en la producció dels fungicides pirimetanil i mepanipirim, així com l'herbicida rimsulfuron. També es pot utilitzar com a matèria primera per a la fabricació farmacèutica, un intermedi orgànic i un dissolvent. També pot actuar com a reactiu analític i com a extractor d'alumini a les cases. A més, és un excel·lent intermedi de síntesi orgànica i una matèria primera molt important per a la fabricació farmacèutica. Es pot utilitzar com a dissolvent per a l'acetat de cel·lulosa. També es pot utilitzar com a additiu per a la gasolina i els lubricants, i fins i tot com a assecador o fungicida per a pintures i vernissos. També pot servir de catalitzador de reaccions d'hidrogenació i d'accelerador d'oxidació de l'oxigen, etc. Es pot dir que les seves funcions són molt àmplies. També es pot utilitzar per eliminar alguns òxids metàl·lics de sòlids porosos i es pot aplicar en el tractament de catalitzadors de polipropilè.
