N-(4-Chlorobenzyl)cyclopentanamine ถูกนำมาใช้หลัก ๆ ในสาขาการสังเคราะห์อินทรีย์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตสารประกอบที่มีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาหลากหลาย โครงสร้างของมันซึ่งประกอบด้วยส่วนของ cyclopentylamine และ chlorobenzyl ทำให้เป็นบล็อกก่อสร้างที่มีคุณค่าสำหรับการพัฒนาโมเลกุลที่มีศักยภาพในการรักษา

ในเคมีทางการแพทย์ สารประกอบนี้มักถูกสำรวจสำหรับบทบาทในการสังเคราะห์ยาที่มุ่งเป้าไปที่ระบบประสาทส่วนกลาง ส่วนประกอบโครงสร้างของมันมีประโยชน์อย่างยิ่งในการออกแบบลิแกนด์ที่โต้ตอบกับตัวรับสารสื่อประสาท ซึ่งอาจนำไปสู่การพัฒนาการรักษาโรคทางระบบประสาท เช่น ความวิตกกังวล ภาวะซึมเศร้า หรือการจัดการความเจ็บปวด

นอกจากนี้ N-(4-Chlorobenzyl)cyclopentanamine ยังถูกใช้ในการศึกษาความสัมพันธ์โครงสร้าง-กิจกรรม (SAR) เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความเลือกเฉพาะของยาที่มีศักยภาพ นักวิจัยใช้มันในการปรับแต่งและปรับละเอียดคุณสมบัติทางเคมีของสารนำ ซึ่งช่วยเพิ่มความสัมพันธ์ในการจับและลดผลข้างเคียงที่ไม่ต้องการ ทำให้เป็นเครื่องมือที่หลากหลายในการค้นพบและปรับปรุงตัวแทนบำบัดใหม่