3-Chloroiodobenzene ถูกใช้เป็นสารกลางในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการผลิตยาและสารเคมีเกษตร สารนี้ทำหน้าที่เป็นโครงสร้างพื้นฐานสำหรับโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น เนื่องจากมีกลุ่มคลอโรและไอโอโดที่ทำปฏิกิริยาได้ง่าย ซึ่งช่วยให้สามารถปรับแต่งเพิ่มเติมได้ มักใช้ในปฏิกิริยาครอส-คัปพลิง เช่น ปฏิกิริยา Suzuki และ Sonogashira เพื่อสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอน นอกจากนี้ยังนำไปใช้ในการพัฒนาเหล็กระคริสต์เหลวและวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับการประยุกต์ใช้เฉพาะทาง โครงสร้างฮาโลเจนทำให้มีคุณค่าต่อกระบวนการวิจัยและอุตสาหกรรมที่ต้องการการปรับเปลี่ยนทางเคมีอย่างแม่นยำ