4-Chloro-7-nitroquinoline ใช้หลัก ๆ ในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตยา โดยเฉพาะในการพัฒนายาต้านมาลาเรียและยาต้านแบคทีเรีย หมู่ฟังก์ชันไนโตรและคลอโรทำให้เป็นบล็อกก่อสร้างที่หลากหลายสำหรับการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการวิจัยเพื่อศึกษาอนุพันธ์ควิโนลีนและกิจกรรมทางชีวภาพของพวกเขา สารประกอบนี้ยังถูกใช้ในการสังเคราะห์สีย้อมเรืองแสงและเป็นสารทำปฏิกิริยาในเคมีวิเคราะห์สำหรับตรวจจับสารเฉพาะเจาะจง การประยุกต์ใช้ขยายไปถึงวิทยาศาสตร์วัสดุ ที่ซึ่งมันมีส่วนช่วยในการพัฒนาวัสดุอินทรีย์ขั้นสูง