L'acrilonitrile è utilizzato nella produzione di fibre acriliche, resine e rivestimenti superficiali; come intermedio nella produzione di prodotti farmaceutici e coloranti; come modificatore di polimeri; e come fumigante. Può essere presente nei gas di scarico degli incendi a causa della pirolizzazione dei materiali poliacrilonitrilici. È stato riscontrato il rilascio di acrilonitrile dalle bottiglie di copolimero acrilonitrile-stirene e acrilonitrile-stirene-butadiene quando queste bottiglie venivano riempite con solventi che simulavano gli alimenti come acqua, acido acetico al 4%, etanolo al 20% ed eptano e conservate per un periodo compreso tra 10 giorni e 5 mesi (Nakazawa et al. 1984). Il rilascio risultava maggiore con l'aumentare della temperatura ed era attribuibile al monomero di acrilonitrile residuo nei materiali polimerici.

L'acrilonitrile è una materia prima utilizzata per la sintesi di molte fibre sintetiche, come il dralon e le fibre acriliche. Viene anche utilizzato come insetticida.

Produzione di fibre acriliche. Nell'industria delle materie plastiche, dei rivestimenti superficiali e degli adesivi. Come intermedio chimico nella sintesi di antiossidanti, prodotti farmaceutici, coloranti, tensioattivi, ecc. Nella sintesi organica per introdurre un gruppo cianoetile. Come modificatore per polimeri naturali. Come fumigante pesticida per i cereali immagazzinati. Sperimentalmente per indurre necrosi emorragica surrenale nei ratti.