Jako potravinářská přídatná látka je v Codexu Alimentarius uveden pod číslem E 282. Propionan vápenatý se používá jako konzervační látka v celé řadě výrobků, včetně: chleba, jiného pečiva, zpracovaného masa, syrovátky a dalších mléčných výrobků. V zemědělství se používá mimo jiné k prevenci mléčné horečky u krav a jako doplněk krmiva. Propionáty brání mikrobům v produkci energie, kterou potřebují, podobně jako benzoáty. Na rozdíl od benzoanů však propionáty nevyžadují kyselé prostředí.
Propionát vápenatý se používá v pekařských výrobcích jako inhibitor plísní, obvykle v množství 0,1-0,4 % (i když krmiva pro zvířata mohou obsahovat až 1 %). Kontaminace plísněmi je mezi pekaři považována za vážný problém a podmínky, které se při pečení běžně vyskytují, představují téměř optimální podmínky pro růst plísní.
Před několika desetiletími představoval závažný problém Bacillus mesentericus (provazovka), ale dnešní zdokonalené hygienické postupy v pekárnách spolu s rychlým obratem hotového výrobku tuto formu kažení prakticky eliminovaly. Propionan vápenatý a propionan sodný jsou účinné jak proti provazci B. mesentericus, tak proti plísním.
Metabolismus propionanu začíná jeho přeměnou na propionylkoenzym A (propionyl-CoA), což je obvyklý první krok v metabolismu karboxylových kyselin. Vzhledem k tomu, že kyselina propionová má tři uhlíky, nemůže propionyl-CoA přímo vstupovat ani do beta-oxidačního cyklu, ani do cyklu kyseliny citronové. U většiny obratlovců je propionyl-CoA karboxylován na D-methylmalonyl-CoA, který je isomerován na L-methylmalonyl-CoA. Enzym závislý na vitaminu B12 katalyzuje přeskupení L-methylmalonyl-CoA na sukcinyl-CoA, který je meziproduktem cyklu kyseliny citronové a může se tam snadno začlenit.
Dětem byl ve dvojitě zaslepené placebem kontrolované zkřížené studii podáván propionát vápenatý nebo placebo prostřednictvím denního chleba. Ačkoli nebyl zjištěn významný rozdíl podle dvou měřítek, byl zjištěn statisticky významný rozdíl v podílu dětí, jejichž chování se s výzvou „zhoršilo“ (52 %), ve srovnání s podílem dětí, jejichž chování se s výzvou „zlepšilo“ (19 %). Když byla kyselina propanová infundována přímo do mozku hlodavců, vyvolala reverzibilní změny chování (např. hyperaktivitu, dystonii, sociální poruchy, perseveraci) a změny v mozku (např. vrozený neurozánět, vyčerpání glutathionu) částečně napodobující lidský autismus.
Propionát vápenatý lze použít jako fungicid na ovoce.
Ve studii z roku 1973, o které informovala agentura EPA, bylo zjištěno, že vodní podání 180 ppm propionátu vápenatého je mírně toxické pro slunéčko modré.