N-Hydroxy-4-nitrobenzimidoyl chloride ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารตัวกลางสำคัญในการเตรียมสารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิกต่าง ๆ ลักษณะที่ทำปฏิกิริยาได้ง่ายทำให้มีคุณค่าต่อการสังเคราะห์อนุพันธ์เบนซิมิดาโซล ซึ่งมีความสำคัญในงานวิจัยเภสัชภัณฑ์สำหรับพัฒนายาที่มีศักยภาพในการต้านจุลินทรีย์และมะเร็ง นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์สีย้อมและเม็ดสี ซึ่งช่วยในการผลิตสารให้สีสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรม กลุ่มไนโตรช่วยเพิ่มปฏิกิริยา ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในปฏิกิริยาการแทนที่นิวคลีโอฟิลิก ซึ่งมีความสำคัญในการสร้างโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน