ใช้เป็นตัวกลางหลักในการสังเคราะห์ยาและสารเคมีเกษตร หมู่คลอโรเมทิลที่ทำปฏิกิริยาได้ง่ายช่วยให้สามารถทำอัลคิลเลชันหรือเชื่อมต่อกับโครงสร้างโมเลกุลอื่นได้ง่าย ทำให้มีคุณค่าในการสร้างสารประกอบเฮเทอโรไซคลิกที่ซับซ้อน โดยทำหน้าที่เป็นตัวตั้งต้น (building block) ในขั้นตอนการสังเคราะห์แบบหลายขั้นตอน (multi-step synthesis) เนื่องจากหมู่คลอโรเมทิลสามารถทำปฏิกิริยากับสารประกอบอื่นได้ง่าย เช่น การแทนที่ด้วยนิวคลีโอไฟล์ ใช้บ่อยในการพัฒนายาที่มีฐานไทอะโซล ซึ่งพบในยาหลายชนิด เช่น ยาต้านเชื้อรา ยาต้านแบคทีเรีย ยาต้านไวรัส และยาแก้อักเสบ นอกจากนี้ยังใช้ในการเตรียมลิแกนด์ที่ถูกฟังก์ชันนัไลซ์สำหรับการเร่งปฏิกิริยา (catalysis) และในการออกแบบโมเลกุลชีวภาพที่ใช้งานได้ โดยที่วงแหวนไทอะโซลช่วยเพิ่มความเสถียรทางเมแทบอลิซึมและความสัมพันธ์ในการจับ (binding affinity) จึงมีความสำคัญในงานวิจัยและพัฒนายาใหม่