syn-4-Nitrobenzaldoxime ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ เป็นสารกลางในการผลิตสารประกอบเคมีต่างๆ โดยเฉพาะมีคุณค่ามากในการเตรียมยาและสารเคมีเกษตร เนื่องจากมีกลุ่มออกซิมที่ทำปฏิกิริยาได้ ซึ่งสามารถดัดแปลงเพื่อสร้างโมเลกุลซับซ้อน นอกจากนี้ยังใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยเพื่อศึกษากลไกปฏิกิริยาและพัฒนาเส้นทางสังเคราะห์ใหม่ กลุ่มไนโตรของมันยังมีประโยชน์ในการพัฒนาสีย้อมและเม็ดสี ในเคมีวิเคราะห์ สามารถทำหน้าที่เป็นตัวเร่งตรวจจับหรือวัดปริมาณสารเฉพาะ เช่น การตรวจโลหะบางชนิดอย่างทองแดงและนิกเกิล โดยการสร้างสารประกอบเชิงซ้อนที่มีสีชัดเจน