La 2-pirrolidona es un disolvente polar eficaz en diversas industrias. En la extracción petroquímica, ayuda a separar los aromáticos y a purificar los hidrocarburos. En la producción de polímeros, es esencial en la fabricación de membranas, resinas sintéticas y polioles. En el sector de revestimientos y tintas, actúa como agente dispersante de pigmentos, colorantes y tintas de impresión, mejorando la solubilidad y la estabilidad. Además, se utiliza en formulaciones de pesticidas e insecticidas para mejorar su eficacia, así como en aplicaciones de limpieza y decapado de componentes electrónicos y superficies. Su biocompatibilidad apoya funciones farmacéuticas limitadas como intermediario de metabolitos.