Chlorodiethylphosphine ใช้หลักในการสังเคราะห์สารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัส ซึ่งมีความสำคัญในแอปพลิเคชันอุตสาหกรรมและการวิจัยต่างๆ โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นหลักในการผลิตลิแกนด์ฟอสฟีน ซึ่งถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในเคมีเชิงประสานและการเร่งปฏิกิริยา ลิแกนด์เหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการอำนวยความสะดวกให้กับปฏิกิริยาในสังเคราะห์อินทรีย์ รวมถึงปฏิกิริยาการจับคู่ข้ามและกระบวนการพอลิเมอไรเซชัน นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาสารกันไฟไหม้ โดยที่สารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัสถูกผสมเข้าไปในวัสดุเพื่อเพิ่มความต้านทานไฟ สารเคมีนี้ยังพบการใช้งานในการเตรียมยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช ซึ่งมีส่วนช่วยในการปฏิบัติทางการเกษตรโดยการควบคุมศัตรูพืชและวัชพืชอย่างมีประสิทธิภาพ ความตอบสนองและความหลากหลายทำให้เป็นส่วนประกอบที่มีคุณค่าในสาขาการวิจัยทางเคมีและการผลิตอุตสาหกรรม