Syn-2-Nitrobenzaldoxime ถูกนำมาใช้หลักๆ ในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะสารกลางที่หลากหลายสำหรับการเตรียมสารประกอบเคมีต่างๆ มันมักถูกใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิก ซึ่งมีความสำคัญต่อการพัฒนายาและสารเคมีเกษตร กลุ่มฟังก์ชันไนโตรและออกซิเมของสารนี้ทำให้เป็นสารตั้งต้นที่มีคุณค่าต่อการสร้างโมเลกุลซับซ้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการก่อตัวของออกซาไดอะซอลและเฮเตอร์โรไซคลิกที่มีไนโตรเจนอื่นๆ นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในเคมีเชิงประสานเพื่อสร้างคอมเพล็กซ์โลหะ ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในด้านการเร่งปฏิกิริยาและวิทยาศาสตร์วัสดุ คุณสมบัติการทำปฏิกิริยาและโครงสร้างของมันยังทำให้เป็นผู้สมัครสำหรับการวิจัยในการพัฒนาเซ็นเซอร์เคมีใหม่และโมเลกุลที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ