Como aditivo alimentario, figura con el número E 282 en el Codex Alimentarius. El propionato de calcio se utiliza como conservante en una gran variedad de productos, entre ellos: el pan, otros productos de panadería, la carne procesada, el suero de leche y otros productos lácteos. En la agricultura, se utiliza, entre otras cosas, para prevenir la fiebre de la leche en las vacas y como suplemento alimenticio. Los propionatos impiden que los microbios produzcan la energía que necesitan, al igual que los benzoatos. Sin embargo, a diferencia de los benzoatos, los propionatos no requieren un entorno ácido.
El propionato de calcio se utiliza en productos de panadería como inhibidor del moho, normalmente al 0,1-0,4% (aunque los piensos pueden contener hasta un 1%). La contaminación por moho se considera un problema grave entre los panaderos, y las condiciones que se dan habitualmente en la panificación presentan unas condiciones casi óptimas para el crecimiento del moho.
Hace unas décadas, el Bacillus mesentericus (cuerda), era un problema grave, pero las prácticas sanitarias mejoradas de hoy en día en la panadería, combinadas con la rápida rotación del producto terminado, han eliminado prácticamente esta forma de deterioro. El propionato de calcio y el propionato de sodio son eficaces tanto contra la cuerda de B. mesentericus como contra el moho.
El metabolismo del propionato comienza con su conversión en propionil coenzima A (propionil-CoA), el primer paso habitual en el metabolismo de los ácidos carboxílicos. Como el ácido propanoico tiene tres carbonos, el propionil-CoA no puede entrar directamente ni en la beta oxidación ni en el ciclo del ácido cítrico. En la mayoría de los vertebrados, el propionil-CoA se carboxila a D-metilmalonil-CoA, que se isomeriza a L-metilmalonil-CoA. Una enzima dependiente de la vitamina B12 cataliza el reordenamiento de L-metilmalonil-CoA a succinil-CoA, que es un intermediario del ciclo del ácido cítrico y puede incorporarse allí fácilmente.
Los niños fueron desafiados con propionato de calcio o placebo a través del pan diario en un ensayo cruzado doble ciego controlado con placebo. Aunque no hubo diferencias significativas en las dos medidas, se encontró una diferencia estadísticamente significativa en la proporción de niños cuyo comportamiento «empeoró» con el desafío (52%), en comparación con la proporción cuyo comportamiento «mejoró» con el desafío (19%). Cuando el ácido propanoico se infundió directamente en el cerebro de los roedores, produjo cambios reversibles en el comportamiento (por ejemplo, hiperactividad, distonía, deterioro social, perseveración) y cambios cerebrales (por ejemplo, neuroinflamación innata, agotamiento del glutatión) que imitan parcialmente el autismo humano.
El propionato de calcio puede utilizarse como fungicida en la fruta.
En un estudio realizado en 1973 por la EPA, se comprobó que la administración en el agua de 180 ppm de propionato de calcio era ligeramente tóxica para el pez luna.