吡咯烷酮广泛用于髙级润滑油精制、聚合物的合成、绝缘材料、农i药、颜料及清洗剂等。优良髙级溶剂，选择性强和稳定性好的极性溶剂，高精密电子，电路板，锂电池等，清洗剂：脱油、脱脂、脱蜡、抛光、防锈、脱漆等髙档涂料、油墨、颜料具有毒性低、沸点高、溶解力强、不易i燃、可生物降解、可回收利用、使用安全和适用于多种配方用途等优点。
吡咯烷酮是重要的化工原料，在医药、纺织、染料、涂料、化妆品等行业中应用广泛，如制造脑复康、尼龙4、聚乙烯基吡咯烷酮、人造血浆等。还可用于有机合成（如1-乙烯基-2-吡咯烷酮等），用作溶剂等。
吡咯烷酮作为一种合成水溶性高分子化合物，具有水溶性高分子化合物的一般性质，胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用，但其具特色，因而受到人们重视的是其优异的溶解性能及生理相容性。在合成高分子中像吡咯烷酮这样既溶于水，又溶于大部分有机i溶剂、毒性很低、生理相溶性好的并不多见，特别是在医药、食品、化妆品这些与人们健康密切相关的领域中，随着其原料丁内酯价格的降低，必将展示其发展的良好前景。