Valerijev anhidrid ima kot anhidrid kisline značilno kemijsko reaktivnost anhidridov karboksilnih kislin:
1. Hidroliza: Reakcija z vodo je pomembna lastnost, pri kateri nastaneta dve molekuli valerijanske kisline. Ta reakcija je običajno eksotermna.
(CH₃(CH₂)3CO)₂O + H₂O → 2CH3(CH₂)3COOH
2. Alkoholiza: Reakcija z alkoholi daje valerat ester in valerijansko kislino.
(CH₃(CH₂)3CO)₂O + ROH → CH3(CH₂)3COOR + CH3(CH₂)₃COOH
3. Amonoliza: Reakcija z amoniakom ali amini daje valeramid in valerijansko kislino.
(CH3(CH₂)3CO)₂O + 2NH3 → CH3(CH₂)3CONH₂ + CH3(CH₂)3COONH₄
4. Acilacija: Valerijev anhidrid služi kot pogosto uporabljen acilacijski reagent; lahko ga uporabimo za uvedbo valerilne skupine (CH3(CH₂)3CO-) v spojine, ki vsebujejo aktivne vodikove atome (kot so alkoholi, fenoli in amini), s čimer nastanejo ustrezni estri ali amidi. Ta proces ima pomembno vrednost v organski sintezi.
