N-Chloromethyl-4-nitrophthalimide ใช้หลักly เป็นสารกลางในกระบวนการสังเคราะห์สารอินทรีย์ มีบทบาทสำคัญในการผลิตเภสัชภัณฑ์และสารเคมีเกษตรต่างๆ กลุ่ม chloromethyl ที่ทำปฏิกิริยาได้ง่ายช่วยให้สามารถปรับแต่งโครงสร้างเพิ่มเติม ทำให้มีคุณค่าในการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ยังใช้ในการพัฒนาสีย้อมและเม็ดสี เนื่องจากโครงสร้าง nitrophthalimide ช่วยเพิ่มความเสถียรและความเข้มของสี ในงานวิจัย ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการสังเคราะห์สารประกอบใหม่ที่มีกิจกรรมทางชีวภาพที่เป็นไปได้ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่ศาสตร์วัสดุศาสตร์ โดยใช้ในการปรับเปลี่ยนโพลิเมอร์เพื่อเสริมคุณสมบัติเฉพาะ