5-Fluoroisoindoline hydrochloride ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในวงการวิจัยทางเคมีและเภสัชวิทยา โดยเฉพาะในการพัฒนายาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เนื่องจากโครงสร้างที่มีฟลูออรีนซึ่งช่วยเพิ่มความเสถียรและประสิทธิภาพของโมเลกุล มันมักถูกใช้เป็นสารตั้งต้นหรือตัวกลางในการสังเคราะห์สารประกอบอื่นๆ ที่มีศักยภาพในการรักษาโรค เช่น ยาต้านมะเร็งหรือยาที่เกี่ยวข้องกับระบบประสาท นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาเพื่อประยุกต์ใช้ในกระบวนการทางเคมีอื่นๆ เช่น การสร้างสารเรืองแสงหรือสารที่ใช้ในเทคนิคการถ่ายภาพทางการแพทย์