2-Chloro-8-methoxyquinoxaline ใช้หลักในงานวิจัยเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำคัญในการสังเคราะห์โมเลกุลชีวภาพที่หลากหลาย โครงสร้างของสารนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการพัฒนาสารประกอบที่มีศักยภาพต้านจุลชีพและต้านมะเร็ง นอกจากนี้ยังมีบทบาทในการสังเคราะห์อินทรีย์ ช่วยในการสร้างอนุพันธ์ quinoxaline ที่ซับซ้อนสำหรับการศึกษาต่อในเคมียารักษา การประยุกต์ใช้ยังขยายไปถึงงานวิจัยสารเคมีเกษตร ที่ซึ่งสารนี้มีส่วนช่วยในการพัฒนายาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืชใหม่ นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาเบื้องต้นที่ชี้ให้เห็นศักยภาพในการพัฒนายาต้านเชื้อราและยาต้านไวรัส