3 - 羥基丁酸有兩個對映異構體,D-3-羥基丁酸,L-3-羥基丁酸的手性化合物。在有 酮症的病人中,3-羥基丁酸的濃度也像其他酮體一樣會升高。在人類中,3-羥基丁酸酯在肝臟中通過3-羥基丁酸脫氫酶催化的反應中由乙醯輔酶合成的。在血糖過低時, 大腦可以將3 - 羥基丁酸作為一種能量源。在糖尿病或酒精性酮症酸中毒患者,血酮的水平升高,據此可以經尿或血酮水平測試表明糖尿病酮症酸中毒情況。在以上兩種類型的酮症酸中毒中,都可以增加3-羥基丁酸和草醯乙酸的比率,從而導致在三羧酸循環失速,朝著酮體生產的方向移位 。
在工業中,它也可以被用於合成的可生物降解的塑膠,如聚(3 - 羥基丁酸)。該聚合物可以由細菌產鹼桿菌生物生產。