Diethyl (4-Chlorobenzyl)phosphonate ถูกใช้หลักในฐานะสารกลางในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตยาและสารเคมีทางการเกษตร สารนี้มีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพ เช่น สารกำจัดวัชพืช ยาฆ่าแมลง และยารักษาโรค นอกจากนี้ สารนี้ยังถูกนำมาใช้ในการเตรียมเอสเทอร์ฟอสโฟเนต ซึ่งมีความสำคัญในการพัฒนาสารกันไฟและสารยับยั้งการกัดกร่อน นอกจากนั้น ยังทำหน้าที่เป็นตัวเรขาคในปฏิกิริยา Horner-Wadsworth-Emmons ซึ่งเป็นวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างอัลคีน ซึ่งมีคุณค่าต่อการสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน การประยุกต์ใช้ของสารนี้ยังขยายไปสู่สาขาวิทยาศาสตร์วัสดุ โดยมีส่วนช่วยในการสร้างโพลิเมอร์และสารเคลือบพิเศษ