กรด 3-อะมิโนฟทาลิก ใช้หลักในฐานะสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์สารเคมีเรืองแสง โดยเฉพาะลูมินอล (3-aminophthalhydrazide) ซึ่งได้จากการลดกรด 3-ไนโตรฟทาลิก แล้วทำปฏิกิริยากับไฮดราซีน สารลูมินอลที่ได้จากกรดนี้มีบทบาทสำคัญในงานนิติวิทยาศาสตร์สำหรับตรวจจับร่องรอยเลือดที่สถานที่เกิดเหตุ โดยลูมินอลทำปฏิกิริยากับเหล็กในฮีโมโกลบินเพื่อให้แสงสีน้ำเงินเรืองแสงเคมีเมื่อมีสารออกซิเดชันเช่นไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ นอกจากนี้ สารอนุพันธ์จากกรดนี้ยังใช้ในงานทดสอบทางชีวเคมีและภูมิคุ้มกันวิทยาสำหรับตรวจจับโมเลกุลชีวภาพอย่างไวต่อแสงที่เกิดจากการออกซิเดชัน ในงานวิจัย กรดนี้ช่วยในการพัฒนาโพรบเรืองแสง เซ็นเซอร์ และวัสดุให้แสงอื่นๆ สำหรับการวิเคราะห์และวินิจฉัย