丙酮醛是一種活潑羰基類化合物，具有多種作用和用途：
在食品工業中，丙酮醛通過美拉德反應、焦糖化反應和脂質過氧化產生，與胺基酸反應可產生風味物質，賦予食品各種特徵風味。
在有機合成中，丙酮醛常用作試劑、調味劑以及在鞣革中的套用。
丙酮醛是生產胃藥西咪替丁的重要中間體，也可套用於乳酸或乳酸甲酯，適用於止痛藥、抗癌、抗高血壓藥、殺菌抗病毒藥物、橡膠製品中的抗氧化劑、化妝品和菸草工業的香料等。
在醫學領域，丙酮醛被認為是2型糖尿病(T2D)的一個潛在誘因，其水平在T2D患者中較高。丙酮醛通過修飾脂肪酸合酶(FASN)提高其酶活性，增加脂肪合成，促進磷酸戊糖途徑的糖分解，產生的NADPH可用於脂肪合成和抗氧化。
在生物化學領域，丙酮醛被用於研究衰老過程中的基因表達變化，以及其在健康長壽中的作用。
在環境保護領域，丙酮醛被用作油田注水殺菌劑，以抑制水中細菌的生長，防止細菌在地層造成腐蝕及堵塞。