คลอโรควินใช้หลักในการรักษาและป้องกันโรคมาลาเรีย โดยออกฤทธิ์รบกวนความสามารถของปรสิตในการย่อยฮีโมโกลบิน ทำให้ปรสิตตาย นอกจากโรคมาลาเรียแล้ว ยังมีการศึกษาคุณสมบัติในการปรับระบบภูมิคุ้มกัน และใช้รักษาโรคภูมิต้านตนเอง เช่น โรคข้ออักเสบรูมาตอยด์และลูปัสเอริเทมาโทซัส ในช่วงการระบาดของโควิด-19 คลอโรควินและอนุพันธ์ไฮดรอกซีคลอโรควินถูกศึกษาสำหรับฤทธิ์ต้านไวรัส แม้ประสิทธิภาพจะยังเป็นที่ถกเถียงและไม่แนะนำอย่างแพร่หลาย นอกจากนี้ ยังแสดงศักยภาพในการบำบัดมะเร็งบางชนิด โดยยับยั้งออโตฟาจี ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเคมีบำบัด อย่างไรก็ตาม การใช้ต้องได้รับการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดเนื่องจากผลข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้น เช่น ความเป็นพิษต่อจอประสาทตาและปัญหาหัวใจ