Elintarvikelisäaineena se on mainittu Codex Alimentariuksessa numerolla E 282. Kalsiumpropionaattia käytetään säilöntäaineena monenlaisissa tuotteissa, kuten leivässä, muissa leivonnaisissa, lihajalosteissa, herassa ja muissa maitotuotteissa. Maataloudessa sitä käytetään muun muassa lehmien maitokuumeen estämiseen ja rehun lisäaineena. Propionaatit estävät mikrobeja tuottamasta tarvitsemaansa energiaa, kuten bentsoaatit tekevät. Toisin kuin bentsoaatit, propionaatit eivät kuitenkaan vaadi hapanta ympäristöä.
Kalsiumpropionaattia käytetään leipomotuotteissa homeenestoaineena, tyypillisesti 0,1-0,4 %:n pitoisuutena (joskin rehussa voi olla jopa 1 %). Homeen saastumista pidetään vakavana ongelmana leipureiden keskuudessa, ja leivonnassa yleisesti esiintyvät olosuhteet tarjoavat lähes optimaaliset olosuhteet homeen kasvulle.
Muutama vuosikymmen sitten Bacillus mesentericus (köysi), oli vakava ongelma, mutta nykyään parantuneet hygieniakäytännöt leipomossa yhdistettynä lopputuotteen nopeaan vaihtuvuuteen ovat käytännössä poistaneet tämän pilaantumismuodon. Kalsiumpropionaatti ja natriumpropionaatti ovat tehokkaita sekä B. mesentericus rope -bakteeria että hometta vastaan.
Propionaatin aineenvaihdunta alkaa sen muuttumisella propionyylikoentsyymi A:ksi (propionyyli-CoA), joka on tavallinen ensimmäinen vaihe karboksyylihappojen aineenvaihdunnassa. Koska propaanihapossa on kolme hiiltä, propionyyli-CoA ei voi suoraan päästä beetahapetus- eikä sitruunahappokiertoon. Useimmissa selkärankaisissa propionyyli-CoA karboksyloituu D-metyylimalonyyli-CoA:ksi, joka isomeroituu L-metyylimalonyyli-CoA:ksi. B12-vitamiinista riippuvainen entsyymi katalysoi L-metyylimalonyyli-CoA:n uudelleenjärjestelyä succinyl-CoA:ksi, joka on sitruunahappokierron välituote ja joka voidaan helposti sisällyttää sinne.
Lapsille annettiin kalsiumpropionaatti tai lumelääke päivittäisen leivän välityksellä kaksoissokkoutetussa lumekontrolloidussa ristiintaulukointitutkimuksessa. Vaikka kahdella mittarilla ei ollut merkittävää eroa, havaittiin tilastollisesti merkitsevä ero niiden lasten osuudessa, joiden käyttäytyminen ”huononi” haasteella (52 %), verrattuna niiden lasten osuuteen, joiden käyttäytyminen ”parani” haasteella (19 %). Kun propaanihappoa infusoitiin suoraan jyrsijöiden aivoihin, se aiheutti palautuvia käyttäytymismuutoksia (esim. hyperaktiivisuus, dystonia, sosiaalinen heikentyminen, perseveraatio) ja aivomuutoksia (esim. synnynnäinen neuroinflammaatio, glutationin ehtyminen), jotka jäljittelivät osittain ihmisen autismia.
Kalsiumpropionaattia voidaan käyttää hedelmien sienitautien torjunta-aineena.
EPA:n raportoimassa tutkimuksessa vuodelta 1973 todettiin 180 ppm kalsiumpropionaatin antaminen veteen lievästi myrkylliseksi bluegill-aurinkokalalle.