3,5-Difluoro-2-nitrobenzoic acid ถูกใช้หลัก ๆ ในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น สารประกอบนี้มีคุณค่าต่อการวิจัยทางเภสัชกรรม โดยเฉพาะในการพัฒนาส่วนผสมยาสำคัญ (APIs) โครงสร้างของมันซึ่งมีทั้งกลุ่มไนโตรและกรดคาร์บอกซิลิก ช่วยให้สามารถเข้าร่วมในปฏิกิริยาเคมีต่าง ๆ เช่น การแทนที่นิวคลีโอฟิลิกและปฏิกิริยาการจับคู่ นอกจากนี้ยังถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีเกษตรและสีย้อม ซึ่งอะตอมฟลูออรีนช่วยเพิ่มความเสถียรและกิจกรรมทางชีวภาพของผลิตภัณฑ์สุดท้าย นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นสารกลางในการผลิตสารเคมีพิเศษที่ใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุและโพลิเมอร์ขั้นสูง