3-氧杂环丁酮为酮类有机物，在实验室研发过程中主要用于科研研究和制备有机试剂领域。
3-氧杂环丁酮是构成氧杂环丁烷体系最基础的高级中间体。氧杂环丁烷由于具有非常特殊的空间构型，在新药研发中应用越来越广泛，因此3-氧杂环丁酮在有机化学和生物医药上也有着越来越重要的应用。
利用化合物I即邻溴苯甲酸为起始原料,在相转移催化剂作用下,与环氧氯丙烷发生亲核取代反应,得到化合物Ⅱ;化合物Ⅱ在氧化剂的作用下发生氧化反应,得到化合物III;化合物III在碱性条件下发生水解反应和分子内的亲核取代反应,得到目标化合物Ⅳ即3氧杂环丁酮。