Ako anhydrid kyseliny vykazuje anhydrid kyseliny valérovej charakteristickú chemickú reaktivitu anhydridov karboxylových kyselín:
1. Hydrolýza: Reakcia s vodou je prominentná vlastnosť, ktorá poskytuje dve molekuly kyseliny valérovej. Táto reakcia je typicky exotermická.
(CH3(CH2)3CO)22O + H22O → 2CH3(CH2)3COOH
2. Alkoholýza: Reakciou s alkoholmi sa získa ester valerátu a kyselina valérová.
(CH3(CH2)3CO)22O + ROH → CH3(CH2)3COOR + CH3(CH2)3COOH
3. Amonolýza: Reakcia s amoniakom alebo amínmi poskytuje valeramid a kyselinu valérovú.
(CH3(CH2)3CO)₂O + 2NH3 → CH3(CH2)3CONH2 + CH3(CH2)3COONH4
4. Acylácia: Anhydrid kyseliny valérovej slúži ako bežne používané acylačné činidlo; môže sa použiť na zavedenie valerylovej skupiny (CH3(CH2)3CO-) do zlúčenín obsahujúcich aktívne atómy vodíka (ako sú alkoholy, fenoly a amíny), čím sa vytvoria zodpovedajúce estery alebo amidy. Tento proces má významnú hodnotu v organickej syntéze.
