3,4-Difluorophenyl isothiocyanate ถูกนำมาใช้ในงานวิจัยทางเคมีและชีววิทยาเป็นหลัก โดยเฉพาะในการสังเคราะห์สารประกอบต่าง ๆ ที่มีศักยภาพในการพัฒนายาและสารเคมีทางการเกษตร มันมักถูกใช้เป็นสารตั้งต้นในการสร้างโมเลกุลที่มีโครงสร้างซับซ้อน ซึ่งอาจมีฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น การยับยั้งเอนไซม์หรือการต้านเชื้อจุลินทรีย์ นอกจากนี้ ยังมีการใช้ในกระบวนการติดฉลากสารชีวโมเลกุล เพื่อศึกษาปฏิกิริยาและกลไกทางชีวเคมีในห้องปฏิบัติการ