4-Fluorobenzaldehyde-2,3,5,6-d4 ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ที่มีฟลูออรีนและดิวเทอเรียม โดยเฉพาะในงานวิจัยทางเคมีและเภสัชวิทยา ซึ่งช่วยในการติดตามและศึกษากลไกของปฏิกิริยา รวมถึงการพัฒนายาและสารเคมีที่มีความเฉพาะเจาะจงมากขึ้น นอกจากนี้ ยังถูกนำไปใช้ในการผลิตสารมาตรฐานสำหรับการวิเคราะห์ทางเคมีและชีวเคมี เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการวัดผล