สารเคมีนี้ใช้เป็นหลักในการสังเคราะห์อินทรีย์และการประยุกต์ใช้ในการวิจัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นบล็อกก่อสร้างสำหรับสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น กลุ่มฟังก์ชันไอโซไทโอไซยาเนตทำให้มีคุณค่าต่อปฏิกิริยาการจับคู่ ซึ่งมักใช้ในการพัฒนายา สารเคมีเกษตร และสารประกอบชีวภาพ นอกจากนี้ ยังสามารถใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเทอโรไซคลิก ซึ่งสำคัญในการค้นพบยาและวิทยาศาสตร์วัสดุ โครงสร้างแกนของนาฟทาลีนยังช่วยในการศึกษาความฟลูออเรสเซนส์และใช้เป็นโพรบในการวิจัยชีวเคมี