(2,5-Dichlorophenyl)methanesulfonyl chloride ใช้หลักๆ เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดยเฉพาะในการเตรียมอนุพันธ์ซัลโฟนาไมด์ ซึ่งสารเหล่านี้ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมสำหรับการพัฒนายาต่างๆ รวมถึงยาปฏิชีวนะ ยาต้านการอักเสบ และสารประกอบบำบัดอื่นๆ กลุ่มซัลโฟนิลคลอไรด์ที่ทำปฏิกิริยาได้ง่ายของสารนี้ช่วยให้สามารถสร้างพันธะกับอะมีนได้ง่าย ส่งผลให้เกิดการสร้างซัลโฟนาไมด์ ซึ่งมีความสำคัญในเคมียารักษา นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในงานวิจัยเคมีเกษตรสำหรับการสังเคราะห์สารกำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลง โดยคุณสมบัติโครงสร้างของมันช่วยในการพัฒนาตัวแทนป้องกันพืชที่มีประสิทธิภาพ บทบาทของมันในงานวิจัยเคมียังขยายไปถึงการสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ซับซ้อนสำหรับวิทยาศาสตร์วัสดุและการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม