Som en syraanhydrid uppvisar valeriansyraanhydrid den karakteristiska kemiska reaktiviteten hos karboxylsyraanhydrider:
1. Hydrolys: Reaktion med vatten är en framträdande egenskap som ger två molekyler valeriansyra. Denna reaktion är typiskt exoterm.
(CH3(CH2)3CO)2O + H2O → 2CH3(CH2)3COOH
2. Alkoholys: Reaktion med alkoholer ger en valeratester och valeriansyra.
(CH3(CH2)3CO)2O + ROH → CH3(CH2)3COOR + CH3(CH2)3COOH
3. Ammonolys: Reaktion med ammoniak eller aminer ger en valeramid och valeriansyra.
(CH3(CH2)3CO)2O + 2NH3 → CH3(CH2)3CONH2 + CH3(CH2)3COONH4
4. Acylering: Valeriansyraanhydrid fungerar som ett vanligt använt acyleringsreagens; den kan användas för att införa en valerylgrupp (CH3(CH2)3CO-) i föreningar innehållande aktiva väteatomer (såsom alkoholer, fenoler och aminer), och därigenom generera motsvarande estrar eller amider. Denna process har ett betydande värde i organisk syntes.
