4-Fluoro-N-methylbenzylamine ใช้เป็นสารกลางในการสังเคราะห์ยา โดยเฉพาะในการพัฒนาสารประกอบที่ขัดต่อระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) มันมีบทบาทในการผลิตโมเลกุลชีวภาพ รวมถึงยาที่อาจใช้เป็นยาต้านซึมเศร้าและยารักษาอาการประสาทหลอน โครงสร้างของสารนี้ช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความเลือกสรรของยา นอกจากนี้ยังใช้ในการวิจัยทางเคมีอินทรีย์เพื่อศึกษากลไกปฏิกิริยาและพัฒนาเส้นทางสังเคราะห์ใหม่