(2,4-Dichlorophenyl)-methanesulfonyl chloride ใช้หลักๆ เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการผลิตเภสัชภัณฑ์และสารเคมีเกษตร กลุ่มซัลโฟนิลคลอไรด์ที่ทำปฏิกิริยาได้ทำให้มีคุณค่าต่อการนำฟังก์ชันซัลโฟนาไมด์เข้าไปในโมเลกุลเป้าหมาย ซึ่งมักพบในยาที่มีคุณสมบัติต้านแบคทีเรีย ต้านไวรัส หรือต้านการอักเสบ นอกจากนี้ ยังใช้ในการพัฒนาสารกำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลง โดยที่ส่วน dichlorophenyl ช่วยเสริมกิจกรรมทางชีวภาพของผลิตภัณฑ์สุดท้าย สารนี้ยังนำไปใช้ในงานวิจัยเพื่อสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน สนับสนุนการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและกิจกรรมในเคมียารักษาโรค