สารนี้ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นรีเอเจนต์สำหรับการเตรียมอนุพันธ์ไนโตรเบนซิล โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีคุณค่าต่อปฏิกิริยาวิททิก ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการก่อตัวของอัลคีนโดยการทำปฏิกิริยากับอัลดีไฮด์หรือคีโตน สารประกอบนี้ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาวัสดุที่ตอบสนองต่อแสงเนื่องจากกลุ่มไนโตรเบนซิล ซึ่งสามารถถูกตัดขาดเมื่อสัมผัสกับแสง ทำให้มีประโยชน์ในเทคโนโลยีโฟโตลิโธกราฟีและโฟโต้รีซิสต์ นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการสังเคราะห์ยาและสารเคมีเกษตรต่างๆ โดยซึ่งโมเลกุลไนโตรเบนซิลมีบทบาทสำคัญต่อกิจกรรมทางชีวภาพของผลิตภัณฑ์สุดท้าย การประยุกต์ใช้ยังขยายไปถึงห้องปฏิบัติการวิจัยสำหรับศึกษากลไกปฏิกิริยาและพัฒนาเส้นทางสังเคราะห์ใหม่