2-Fluoropyrimidine ถูกใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมยา ซึ่งมีการนำไปใช้ในการพัฒนายาต้านไวรัสและยาเคมีบำบัด เนื่องจากโครงสร้างของมันสามารถแทรกซึมเข้าสู่กระบวนการสังเคราะห์ดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอของเซลล์ได้ ทำให้รบกวนการแพร่พันธุ์ของเซลล์ที่ผิดปกติ เช่น เซลล์มะเร็งหรือเชื้อไวรัส นอกจากนี้ยังใช้ในงานวิจัยด้านชีวเคมีเพื่อศึกษาการทำงานของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการเมแทบอลิซึมของพิริมิดีน