Élelmiszer-adalékanyagként a Codex Alimentariusban 282-es E számmal szerepel. A kalcium-propionátot tartósítószerként használják számos termékben, többek között: kenyérben, más pékárukban, feldolgozott húsokban, savóban és más tejtermékekben. A mezőgazdaságban többek között a tehenek tejlázának megelőzésére és takarmánykiegészítőként használják. A propionátok megakadályozzák a mikrobákat abban, hogy a benzoátokhoz hasonlóan energiát termeljenek. A benzoátokkal ellentétben azonban a propionátoknak nincs szükségük savas környezetre.
A kalcium-propionátot pékárukban penészgátlóként használják, általában 0,1-0,4%-ban (bár az állati takarmányok akár 1%-ot is tartalmazhatnak). A penészfertőzés komoly problémának számít a pékek körében, és a sütés során általában előforduló körülmények közel optimális körülményeket biztosítanak a penész szaporodásához.
Néhány évtizeddel ezelőtt a Bacillus mesentericus (kötél) komoly problémát jelentett, de napjainkban a pékségben alkalmazott jobb higiéniai gyakorlatok, valamint a késztermék gyors forgalma gyakorlatilag megszüntették a romlásnak ezt a formáját. A kalcium-propionát és a nátrium-propionát mind a B. mesentericus kötél és a penész ellen hatásos.
A propionát metabolizmusa a propionilkoenzim A-vá (propionil-CoA) való átalakulásával kezdődik, ami a karbonsavak anyagcseréjének szokásos első lépése. Mivel a propionsavnak három szénatomja van, a propionil-CoA közvetlenül nem léphet be sem a béta-oxidációs, sem a citromsavciklusba. A legtöbb gerincesben a propionil-CoA karboxilálódik D-metilmalonyl-CoA-vá, amely izomerizálódik L-metilmalonyl-CoA-vá. Egy B12-vitamin-függő enzim katalizálja az L-metilmalonyl-CoA átrendeződését szukcinil-CoA-vá, amely a citromsavciklus egyik köztes terméke, és könnyen beépülhet oda.
A gyermekeket egy kettős vak, placebokontrollált keresztirányú vizsgálatban napi kenyéren keresztül kalcium-propionátot vagy placebót kaptak. Bár két mérés alapján nem volt szignifikáns különbség, statisztikailag szignifikáns különbséget találtak azon gyermekek arányában, akiknek a viselkedése “romlott” a kihívás hatására (52%), szemben azon gyermekek arányával, akiknek a viselkedése “javult” a kihívás hatására (19%). Amikor a propánsavat közvetlenül rágcsálók agyába infundálták, reverzibilis viselkedésváltozásokat (pl. hiperaktivitás, disztónia, szociális károsodás, perzeveráció) és agyi változásokat (pl. veleszületett neuroinflammáció, glutation-csökkenés) idézett elő, amelyek részben az emberi autizmust utánozták.
A kalcium-propionát gyümölcsökön gombaölő szerként használható.
Az EPA által közölt 1973-as vizsgálatban 180 ppm kalcium-propionát vízzel történő beadása enyhén mérgezőnek bizonyult a kékszemű naphalra.