苯丙酸是一種多功能的化學物質，具有廣泛的套用：
香料定香劑：苯丙酸作為香料的定香劑，用於增強和穩定香精香料的香氣。
醫藥中間體：在醫藥行業中，苯丙酸被用作生產各種藥物的關鍵中間體，參與有機合成過程。
食品添加劑：
用於烘烤食品、布丁、冰凍乳製品等，以改善食品的香味和營養價值。
作為L-苯丙氨酸的來源，L-苯丙氨酸是生產新型保健型甜味劑阿斯巴甜的主要原料。阿斯巴甜是一種經世界衛生組織（WHO）和糧農組織（FAO）認可的A級安全性食品添加劑，適用於高血壓、心臟病、糖尿病患者，但對苯丙酮尿症患者不宜。
生物活性化合物：
在植物中，苯丙酸以含有酚羥基的形式存在，如對羥基桂皮酸、咖啡酸、阿魏酸等，這些化合物具有抗菌、利膽等生物活性。
苯丙酸可以與不同的醇、胺基酸、糖、有機酸結合成酯的形式存在，如綠原酸（3-咖啡醯奎寧酸），具有抗菌利膽的作用。阿魏酸以其鈉鹽的片劑、注射劑形式用於臨床，用以抗血小板聚集。
苯丙酸還可以聚合成二聚體或三聚體，如丹參中的丹參素丙，這些水溶性成分表現出耐缺氧、抗冠狀動脈硬化、增加冠脈流量、抑制凝血和促進纖溶作用，是丹參治療冠心病的有效成分。
綜上所述，苯丙酸在香料、醫藥、食品添加劑以及生物活性化合物領域都有著重要的套用。