Bis(pentamethylcyclopentadienyl)zirconium dichloride ถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตโพลีโอเลฟินส์ เช่น โพลีเอทิลีนและโพลีโพรพิลีน มันเป็นส่วนประกอบหลักในตัวเร่งเมทัลโลซีน ซึ่งให้การควบคุมที่แม่นยำเหนือโครงสร้างพอลิเมอร์ ทำให้สามารถสร้างวัสดุที่มีคุณสมบัติที่ปรับแต่งได้ เช่น ความหนาแน่น น้ำหนักโมเลกุล และระดับคริสตัลลินิตี สารเคมีนี้ยังถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์อินทรีย์สำหรับการก่อตัวของพันธะคาร์บอน-คาร์บอนและคาร์บอน-ฮีเทอโรอะตอม ทำให้มีคุณค่าต่อการพัฒนายาและสารเคมีละเอียด นอกจากนี้ บทบาทของมันในกระบวนการคอพอลิเมอไรเซชันช่วยให้สามารถผลิตพอลิเมอร์เฉพาะทางที่มีลักษณะทางกลและความร้อนที่เป็นเอกลักษณ์