Phenethyl 2-chloroacetate ใช้หลักในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ในฐานะสารประกอบกลาง มักนำไปใช้ในการผลิตเภสัชภัณฑ์ สารเคมีทางการเกษตร และสารเคมีเฉพาะทาง กลุ่ม chloroacetate ที่มีปฏิกิริยาสูงทำให้เป็นส่วนประกอบพื้นฐานที่มีคุณค่าในการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นผ่านปฏิกิริยาการเอสเทอร์หรือการแทนที่ นอกจากนี้ ยังสามารถนำไปใช้ในการพัฒนากลิ่นหอมและสารแต่งกลิ่นรส เนื่องจากมีส่วน phenethyl ที่มีกลิ่นหอม aromatic การใช้งานยังครอบคลุมถึงห้องปฏิบัติการวิจัย ซึ่งใช้เป็นสารเคมีสำหรับศึกษาปฏิกิริยาเคมีและพัฒนาเส้นทางการสังเคราะห์ใหม่