4-Fluorobenzoic anhydride ใช้หลักๆ เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการผลิตยาและสารเคมีเกษตร มันทำหน้าที่เป็นบล็อกก่อสร้างสำหรับสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยเฉพาะโมเลกุลที่ประกอบด้วยส่วน 4-fluorobenzoate ซึ่งมักถูกนำเข้าไปในส่วนประกอบยาสำคัญ สารนี้ยังถูกใช้ในการสังเคราะห์สีย้อม สารให้สี และสารเคมีพิเศษ โดยโครงสร้างอะโรมาติกฟลูออรีนของมันมอบคุณสมบัติเฉพาะให้กับผลิตภัณฑ์สุดท้าย นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในเคมีโพลีเมอร์เป็นโมโนเมอร์หรือสารเชื่อมขวาง สนับสนุนการพัฒนาวัสดุขั้นสูงที่มีลักษณะเฉพาะตามต้องการ