กรดฟทาลานิลิกใช้หลักในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ต่างๆ โดยเฉพาะในการผลิตสีย้อมและเม็ดสี โครงสร้างของมันช่วยให้ทำหน้าที่เป็นสารกลางในการสร้างโมเลกุลซับซ้อนที่จำเป็นสำหรับสารย้อมสีในสิ่งทอ พลาสติก และหมึก นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม ซึ่งทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการพัฒนายาบางชนิด โดยเฉพาะยาที่มีฤทธิ์ต้านการอักเสบและยาแก้ปวด บทบาทในงานวิจัยทางเคมีก็สำคัญ โดยใช้ในการศึกษาคำตอบอินทรีย์และการพัฒนาเส้นทางสังเคราะห์ใหม่