Le carbure de calcium est un élément de départ fondamental dans la synthèse de nombreux composés.
Le processus de production de cyanamide de calcium consiste à combiner du carbure de calcium et de l'azote.
C'est un analogue structurel des stimulants nitrates, largement utilisés en agronomie. Ce sel est le composant de départ de la synthèse de l'urée, la guanidine.
En métallurgie, le carbure de calcium est utilisé pour la désoxydation des métaux et la désulfuration du fer et de l'acier -, un processus qui consiste à réduire respectivement la teneur en oxygène et en soufre.
Initialement, le carbure de calcium était utilisé exclusivement pour la production d'acétylène. Ce composé organique a été utilisé pour créer des lampes au carbure utilisées pour l’éclairage public. De telles sources lumineuses sont encore utilisées aujourd'hui en spéléologie, dans le matériel de camping et dans les phares.
L'acétylène, un gaz translucide et soluble dans l'eau, est utilisé dans la synthèse d'une large gamme de composés organiques, notamment le chloroéthane, le chlorure de polyvinyle et le styrène.
De nombreux produits synthétiques dérivés de l'acétylène ont été synthétisés. Par exemple, les combinaisons avec le chlore produisent des produits capables de dissoudre à la fois les composés organiques et inorganiques, notamment le soufre et le phosphore. Le caractère ininflammable de ces produits les rend particulièrement adaptés à l’extraction des graisses. De plus, des acétylures de calcium (sels d'acétylène) en combinaison avec des ions d'argent, de cuivre et de mercure sont utilisés dans la fabrication d'explosifs. Il est à noter qu'en combinaison avec l'or, ce composé possède un pouvoir explosif destructeur particulièrement prononcé.
De plus, l'acétylène et l'ammoniac sont utilisés dans les moteurs à réaction.
L'acétylène, combiné à H2O, forme de l'acétaldéhyde, à partir duquel sont produits de l'acide acétique synthétique, de l'acétone, des résines artificielles et de l'alcool éthylique ou de vodka.